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KR20090013768A - Process for the preparation of large scale conjugates using reactive multilayer connections - Google Patents

Process for the preparation of large scale conjugates using reactive multilayer connections Download PDF

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KR20090013768A
KR20090013768A KR1020087026298A KR20087026298A KR20090013768A KR 20090013768 A KR20090013768 A KR 20090013768A KR 1020087026298 A KR1020087026298 A KR 1020087026298A KR 20087026298 A KR20087026298 A KR 20087026298A KR 20090013768 A KR20090013768 A KR 20090013768A
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reactive composite
composite material
area
exothermic reaction
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KR1020087026298A
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Korean (ko)
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KR101100137B1 (en
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알란 덕햄
제스 이. 뉴슨
마이클 브이. 브라운
티모시 라이언 루드
오마르 엠. 크니오
엘렌 엠. 헤이안
자이 에스. 수브라마니안
Original Assignee
리엑티브 나노테크놀로지스, 인크.
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Abstract

복수의 실질적으로 연접하는 반응성복합물질의 시트(12)들을 구성요소 본체들과 인접하는 가융성물질의 시트(14A, 14B)들 사이에 위치시키는 것에 의하여 대규모의 결합영역에 걸쳐 물질의 구성요소 본체(10A, 10B)들을 연결시키는 방법이 개시된다. 상기 반응성복합물질의 상기 연접하는 시트(12)들은 점화가능한 가교하는 물질(22)에 의하여 선택적으로 연결되어 하나의 시트(12) 내에서의 점화반응이 다른 하나 내에서의 점화반응을 야기할 수 있도록 한다. 균일한 압력의 적용 및 반응성복합물질의 하나 또는 그 이상의 상기 연접하는 시트(12)들의 점화가 상기 결합영역을 통하여 전개되는 발열반응을 일으켜, 임의의 인접하는 가융성물질의 시트(14A, 14B)들의 융합 및 상기 구성요소 본체(10A, 10B)들 사이에 결합을 형성시켰다.The component body of material over a large bond area by placing a plurality of substantially contiguous sheets of reactive composite material 12 between the component bodies and adjacent sheets of fusible material 14A, 14B. A method of connecting 10A, 10B is disclosed. The contiguous sheets 12 of the reactive composite material may be selectively connected by a ignitable crosslinking material 22 such that an ignition reaction in one sheet 12 may cause an ignition reaction in another. Make sure The application of a uniform pressure and the ignition of one or more of the contiguous sheets 12 of the reactive composite material causes an exothermic reaction that develops through the bonding region, resulting in any adjacent sheets of fusible material 14A, 14B. Fusion and a bond was formed between the component bodies 10A, 10B.

Description

반응성 다층 연결을 이용하는 대규모 결합물의 제조방법 {METHOD FOR FABRICATING LARGE DIMENSION BONDS USING REACTIVE MULTILAYER JOINING}METHODS FOR FABRICATING LARGE DIMENSION BONDS USING REACTIVE MULTILAYER JOINING}

관련된 출원들의 교차 참조Cross Reference of Related Applications

없음none

연방정부 후원 연구에 관한 선언Declaration on Federally Sponsored Research

미합중국 연방정부는 NSF Award DMI-034973에 따라 본 발명의 특정의 권리들을 갖는다.The United States Federal Government has certain rights in the invention in accordance with NSF Award DMI-034973.

기술분야Field of technology

본 발명은 반응성 다층 박막(reactive multilayer foils) 등과 같은 반응성 복합 물질들을 이용하여 대규모의 결합 영역들 상에서 물질의 분체들을 연결하는 것에 관한 것이다.The present invention is directed to connecting powders of material on large scale bonding regions using reactive composite materials such as reactive multilayer foils and the like.

웨이즈(Weihs)와 그의 동료들에게 허여된 미합중국 특허 제6,534,194 B2호 및 동 제6,736,942호에서 나타난 바와 같은 반응성 복합 연결(reactive composite joining)은 실온에서 물질들을 납땜(soldering), 용접(welding) 또는 땜질(brazing) 하기에 특히 유리한 공정이다. 상기 공정은 가융성물질(fusible material)의 두 층들 사이에 반응성복합물질(RCM ; reactive composite materials) 을 끼워넣는 것을 포함한다. 계속해서 상기 반응성복합물질과 상기 가융성물질을 연결될 두 구성요소(components)들 사이에 위치시키고 그리고 상기 반응성복합물질을 점화시킨다. 자가-전개 반응(self propagating reaction)이 상기 반응성복합물질 내에서 개시되어 상기 반응성복합물질 내에서의 온도의 급격한 상승의 결과를 가져온다. 상기 반응에 의하여 방출된 열이 인접하는 가융성물질 층들을 용융시키고 그리고 냉각에 의하여 상기 가융성물질이 상기 두 구성요소들을 서로 결합시킨다.Reactive composite joining, as shown in US Pat. Nos. 6,534,194 B2 and 6,736,942 to Weis and his colleagues, solders, welds or solders materials at room temperature. Brazing is a particularly advantageous process below. The process involves embedding a reactive composite material (RCM) between two layers of fusible material. Subsequently, the reactive composite material and the fusible material are positioned between two components to be connected and ignited. A self propagating reaction is initiated in the reactive composite, resulting in a sharp rise in temperature in the reactive composite. The heat released by the reaction melts adjacent layers of fusible material and by cooling the fusible material bonds the two components together.

달리, 상기 두 구성요소들의 조성에 따라, 가융성물질의 층들이 사용되지 않고 그리고 상기 반응성복합물질이 직접 상기 두 구성요소들 사이에 위치된다. 상기 반응성복합물질의 점화에 의하여 방출된 열에너지가 인접하는 요수의 표면들로부터 물질을 용융시키고, 후속하여 상기 구성요소들을 연결시킨다.Alternatively, depending on the composition of the two components, no layers of fusible material are used and the reactive composite material is located directly between the two components. The thermal energy released by the ignition of the reactive composite material melts the material from the surfaces of adjacent ureters and subsequently connects the components.

도 1을 살펴보면, 두 구성요소(10A, 10B)들의 반응성 복합 연결의 공정을 수행하기 위한 배치(9)가 묘사되어 있다. 반응성복합물질(12)의 시트(sheet) 또는 층들이 가융성물질(14A, 14B)들의 두 시트 또는 층들 사이에 위치되고 그리고 이는 차례로 상기 구성요소(10A, 10B)들의 짝지워지는 표면(보이지 않음)들 사이에 끼워넣어진다. 계속해서 상기 끼워넣어진 조립체(assembly)는 바이스(vise)(16)로 표현된 바와 같이 서로 가압되고 그리고 상기 반응성복합물질이 성냥(18)으로 표현된 바와 같이 점화된다. 반응은 상기 반응성복합물질(12)을 통하여 신속하게 전개되어 가융성층(14A, 14B)들을 용융시킨다. 상기 용융된 층들이 냉각되고, 상기 구성요소(10A, 10B)들을 서로 연결하게 된다. 상기 반응성복합물질(12)은 전형적으로 는 반응성 다층 박막이며, 상기 가융성물질(14A, 14B)들은 전형적으로는 땜납(solder) 또는 놋쇠(braze)이다.Referring to FIG. 1, a batch 9 is depicted for carrying out the process of reactive complex linking of two components 10A and 10B. Sheets or layers of reactive composite material 12 are located between two sheets or layers of fusible materials 14A, 14B and in turn are mating surfaces (not shown) of the components 10A, 10B. Are embedded between them. Subsequently the embedded assemblies are pressed against each other as represented by a vise 16 and the reactive composite material is ignited as represented by the match 18. The reaction rapidly develops through the reactive composite material 12 to melt the fusible layers 14A and 14B. The molten layers cool and connect the components 10A and 10B to each other. The reactive composite material 12 is typically a reactive multilayer thin film, and the fusible materials 14A and 14B are typically solder or brass.

상기 두 구성요소(10A, 10B)들의 연결 공정은 로(furnaces) 또는 토치(torches)를 활용하는 것과 같은 통상적인 연결 기술들에 대하여 보다 반응성 복합 연결 공정에 대하여 보다 빠르게 일어난다. 따라서, 생산성에 있어서 명백한 이득이 달성될 수 있다. 게다가, 상기 반응성 복합 연결 공정과 관련한 매우 국부화된 가열(에 의하여, 금속과 세라믹 등과 같이 비유사한 물질들과 마찬가지로 온도에 민감한 구성요소들이 열손상(thermal damage) 없이 납땜되거나 또는 땜질될 수 있다. 미세하게 연마된 금속(fine-grained metals)들이 입자 성장(grain growth) 없이 서로 납땜되거나 또는 땜질될 수 있으며, 또한 조대한 무정형의 물질(bulk amorphous materials)들이 단지 실온으로부터의 국부적인 이탈(local excursion) 만으로 서로 용접되어 결정화(crystallization)를 최소화하는 한편으로 높은 강도의 결합을 형성할 수 있다.The connection process of the two components 10A, 10B occurs faster for the reactive composite connection process than for conventional connection techniques such as utilizing furnaces or torches. Thus, a clear gain in productivity can be achieved. In addition, by highly localized heating in connection with the reactive composite coupling process, temperature sensitive components, like dissimilar materials such as metals and ceramics, can be soldered or soldered without thermal damage. Fine-grained metals can be soldered or soldered together without grain growth, and coarse bulk amorphous materials can only be local excursions from room temperature. ) Can be welded together to form high strength bonds while minimizing crystallization.

반응성 복합 연결 공정에서 사용되는 상기 반응성복합물질(12)은 전형적으로는 웨이즈(Weihs)와 그의 동료들에게 허여된 미합중국 특허 제6,534,194 B2호에서 기술된 바와 같은 나노구조화된 물질(nanostructured materials)들이다. 상기 반응성복합물질(12)들은 전형적으로는 니켈 및 알루미늄 등과 같이 큰 음의 혼합열(negative heats of mixing)을 갖는 성분들 사이에서 교호하는 수백 겹의 나노규모의 층(nano-scale layers)들의 증기퇴적(vapor depositing)에 의해 제조된다. 상기 교호하는 층들의 두께를 변화시키는 것에 의하여 반응속도와 마찬가지로 반응 열 둘 다를 주의깊게 제어하는 것이 가능하다는 것이 최근의 개발에서 밝혀졌다. 상기 박막의 조성을 변형하는 것에 의하여 또는 상기 반응성의 다층구조들의 제조 후의 저온 어닐링(low-temperature annealing)에 의하여 반응열이 조절될 수 있다는 것 또한 밝혀졌다. 나노구조화된 반응성 다층구조들을 제조하기 위한 다른 방법들에는 기계적 가공(mechanical processing)이 포함된다는 것이 또한 공지되어 있다.The reactive composite material 12 used in the reactive composite linking process is typically nanostructured materials as described in US Pat. No. 6,534,194 B2 to Weis and his colleagues. The reactive composites 12 are typically vapors of hundreds of layers of nano-scale layers that alternate between components with large negative heats of mixing, such as nickel and aluminum. It is made by vapor depositing. It has been found in recent developments that it is possible to carefully control both the heat of reaction as well as the rate of reaction by varying the thickness of the alternating layers. It has also been found that the heat of reaction can be controlled by modifying the composition of the thin film or by low-temperature annealing after the preparation of the reactive multilayer structures. It is also known that other methods for making nanostructured reactive multilayers include mechanical processing.

구성요소들의 연결을 위한 반응성복합물질들의 사용에 의해 달성되는 두 가지 주요 잇점들은 속도와 연결 영역에 대한 열의 국부화이다. 상기 증가된 속도 및 국부화는 통상의 납땜 또는 땜질 방법들에 비해 특히 온도-민감성 구성요소들 또는 금속/세라믹 결합 등과 같이 열팽창계수에서 큰 차이를 갖는 구성요소들에의 적용들에 대해 유리하다. 통상적인 용접 또는 땜질에 있어서, 공정 동안에 온도-민감성 구성요소들이 파괴되거나 또는 손상될 수 있다. 상기 구성요소들 내의 잔류 열 스트레스(residual thermal stress)는 후속하는 풀림(anneal) 또는 열처리 등과 같은 비용 및 시간 소모적인 작업들을 필요로 할 수 있다. 대조적으로, 반응성 복합물질들로의 연결은 상기 구성요소들이 보다 덜 가열되고 그리고 단지 매우 국부적인 온도 상승 만을 일으킨다. 대체로, 단지 인접하는 가융성층들 및 상기 구성요소들의 연결되는 표면들만이 실질적으로 가열된다. 따라서, 상기 구성요소들에의 열손상의 위험이 최소화된다. 게다가, 반응성 복합 연결은 빠르고 그리고 비용경제적이고, 강하고 그리고 열적으로 전도성인 연결이라는 결과를 가져온다.Two major advantages achieved by the use of reactive composites for the connection of components are the localization of heat to the speed and the connection area. The increased speed and localization are advantageous over applications with components that have large differences in coefficient of thermal expansion, such as temperature-sensitive components or metal / ceramic bonds, in particular over conventional soldering or soldering methods. In conventional welding or soldering, temperature-sensitive components can be destroyed or damaged during the process. Residual thermal stress in the components can require costly and time consuming tasks such as subsequent annealing or heat treatment. In contrast, the connection to reactive composites causes the components to be less heated and only cause a very local temperature rise. In general, only adjacent fusible layers and the connecting surfaces of the components are substantially heated. Thus, the risk of thermal damage to the components is minimized. In addition, reactive composite connections result in fast and cost-effective, strong and thermally conductive connections.

비록 통상적인 반응성 복합 연결이 약 4인치 이하의 길이 및 약 16평방친치 이하의 면적들에 대한 구성요소들의 연결에서는 잘 기능하기는 하나, 보다 큰 길이 및 면적에 대한 연결에는 특별한 곤란성이 존재한다. 최적의 연결을 위하여는 연결될 표면들이 균일하게 가열되고 그리고 가능한 한 동시적으로 가열되는 것이 유리하다고 관찰되어져 왔다. 상기 길이와 면적들이 더 커지는 경우, 단일의 발화점으로부터 원하는 반응 동시성 및 균일성을 유지하는 데 대한 어려움도 증가한다. 게다가, 보다 큰 연결 영역 규모들은 용이하게 생산되는 반응성복합물질들의 규모를 초과할 수 있으며, 상기 연결 표면 영역을 모두 커버하도록 하기 위해서는 여러 조각들의 반응성 박막들을 요구하게 된다. 상기 연결 반응이 상기 반응성복합물질을 통하여 신속하게 전개되는 경우에도, 큰 표면적의 연결 영역의 모든 부분들이 동시에 용융될 수는 없으며, 이는 상기 구성요소들 사이에서의 빈약한 결합이라는 결과를 가져올 수 있다. 더욱이, 연결될 상기 표면적의 증가는 연결 공정 동안의 상기 구성요소들에의 균일한 압력의 적용이라는 엄격한 요구사항들의 증가를 가져온다.Although conventional reactive composite connections work well in the connection of components to areas up to about 4 inches in length and up to about 16 square inches, there are particular difficulties with connections to larger lengths and areas. For optimal connection it has been observed that the surfaces to be joined are heated uniformly and as simultaneously as possible. As these lengths and areas become larger, the difficulty in maintaining the desired reaction concurrency and uniformity from a single flash point also increases. In addition, larger connection area sizes can exceed the sizes of the easily produced reactive composites, requiring multiple pieces of reactive thin film to cover all of the connection surface areas. Even when the linking reaction develops rapidly through the reactive composite material, not all parts of the large surface area linking region can be melted at the same time, which can result in poor bonding between the components. . Moreover, the increase in the surface area to be connected leads to an increase in stringent requirements of the application of uniform pressure to the components during the connection process.

따라서, 단일의 시트의 반응성복합물질의 크기 보다 더 큰 표면적에 대한 연결에서 사용하기 위한 반응성 복합 연결 공정을 제공하는 것이 유리하며, 이는 상기 구성요소 물질들 사이에 강하고 그리고 상대적으로 균일한 결합이라는 결과를 가져온다.Thus, it would be advantageous to provide a reactive composite linking process for use in connecting to a surface area larger than the size of the reactive composite of a single sheet, which results in a strong and relatively uniform bond between the component materials. Bring it.

발명의 요약Summary of the Invention

간략하게 언급하면, 본 발명은 구성요소 물질 본체들 사이에의 다수의 실질적으로 연접하는(contiguous) 반응성복합물질 시트들을 위치시키는 것에 의하여 대규모의 영역들에 대한 구성요소 물질의 본체들을 연결하는 방법을 제공한다. 실질적으로 연접하는 각 반응성복합물질 시트들은 하나의 시트에서 다른 하나의 시트로의 에너지적인 반응(energetic reaction)을 전달할 수 있는 가교물질(bridging material)에 의하여 적어도 하나의 인접하는 반응성복합물질 시트에 결합된다. 하나 또는 그 이상의 상기 반응성복합물질 시트들 내에서 점화반응이 개시되고 그리고 상기 가교물질을 경유하여 모든 잔여 시트들을 통하여 확산되는 것을 가능하게 하여 상기 시트들에 인접하는 물질들의 급속한 국부화된 가열의 결과를 가져오도록 하며, 이는 냉각에 의하여 구성요소 물질의 본체들 사이에서의 결합을 형성한다.Briefly stated, the present invention relates to a method of connecting the body of component material over large areas by placing a plurality of substantially contiguous reactive composite sheets between the body of component material. to provide. Substantially contiguous sheets of reactive composite material are bonded to at least one adjacent sheet of reactive composite material by a bridging material capable of transferring an energetic reaction from one sheet to another sheet. do. As a result of rapid localized heating of materials adjacent to the sheets, enabling ignition reactions to initiate within one or more of the sheets of reactive composite material and to diffuse through all remaining sheets via the crosslinked material To form a bond between the bodies of the component material by cooling.

본 발명의 하나의 구체예에 있어서, 대규모의 영역에 걸쳐 연결될 구성요소 물질 본체들 사이에 위치되는 다수의 실질적으로 연접하는 반응성복합물질시트들은 가교물질에 의하여 서로 결합된다. 상기 가교물질은 반응성 박막, 반응성 와이어, 반응성 층, 반응성 분말의 형태가 될 수 있거나 또는 직접적으로 또는 열전도에 의하여 하나의 시트에서 다른 하나의 시트에로 점화반응을 전달할 수 있는 다른 물질이 될 수 있다. 상기 가교물질은 제1반응성복합물질시트의 점화에 대응하여 반응하여 제2반응성복합물질시트를 점화시킨다.In one embodiment of the present invention, the plurality of substantially contiguous reactive composite sheet sheets located between the component material bodies to be connected over a large area are bonded to each other by a crosslinking material. The crosslinking material may be in the form of a reactive thin film, reactive wire, reactive layer, reactive powder, or may be another material capable of transferring an ignition reaction from one sheet to another, directly or by thermal conduction. . The crosslinked material reacts in response to the ignition of the first reactive composite material sheet to ignite the second reactive composite material sheet.

본 발명의 다른 구체예에 있어서, 대규모의 영역에 걸쳐 연결될 구성요소 물질 본체들 사이에 위치되는 다수의 실질적으로 연접하는 반응성복합물질시트들은 가융성물질의 구조적인 지지탭(support tabs)들에 의해 서로 결합되어 연결될 상기 구성요소 본체들 사이에서 다중의 반응성복합물질시트들을 쉽게 조립, 이송 및 위치시키는 것을 가능하게 한다.In another embodiment of the present invention, the plurality of substantially contiguous reactive composite sheets positioned between the component material bodies to be connected over a large area are supported by structural support tabs of the fusible material. It is possible to easily assemble, transport and position multiple reactive composite sheets between the component bodies to be coupled and connected to each other.

본 발명의 변형예에 있어서, 다수의 실질적으로 연접하는 반응성복합물질시트들은 대규모의 영역에 걸쳐 연결될 구성요소 물질 본체들 사이에서 연결될 상기 구성요소 물질 본체들의 표면들에 직접적으로 인접하게 위치된다.In a variant of the invention, the plurality of substantially contiguous reactive composite sheets are positioned directly adjacent the surfaces of the component material bodies to be connected between the component material bodies to be connected over a large area.

본 발명의 또 다른 구체예에 있어서, 다수의 실질적으로 연접하는 반응성복합물질시트들이 대규모의 영역에 걸쳐 연결될 구성요소 물질 본체들 사이에 위치된다. 땜납 또는 놋쇠 등과 같은 가융성물질의 시트들이 상기 반응성복합물질시트들에 그리고 상기 구성요소 물질 본체들에 인접하게 위치된다. 상기 가융성물질시트들은 상기 반응성복합물질시트들의 위에 놓여지거나(overlie), 아래에 놓여지거나(underlie) 또는 상기 반응성복합물질시트들 사이에 끼워넣어진다. 상기 가융성물질시트들은 상기 연접하는 반응성복합물질시트들의 경계들을 가로질러 연속적이 될 수 있으며, 선택적으로 상기 반응성복합물질시트들을 서로 고정시키는 연결물질(connecting material)로서 기능할 수 있다.In another embodiment of the present invention, a plurality of substantially contiguous sheets of reactive composite material are positioned between component material bodies to be connected over a large area. Sheets of fusible material, such as solder or brass, are located in the reactive composite sheets and adjacent the component material bodies. The fusible sheets are overlie, underlie, or sandwiched between the reactive composite sheets. The fusible sheets can be continuous across the boundaries of the connecting reactive composite sheets, and can optionally function as a connecting material to secure the reactive composite sheets to each other.

대규모의 영역에 걸친 구성요소 물질의 본체들을 결합하기 위한 본 발명의 방법은 상기 구성요소 물질 본체들 사이에 적어도 하나의 반응성복합물질시트를 위치시킨다. 상기 반응성복합물질시트에 대하여 위치되는 다수의 점화점들에서 점화반응이 개시되어 상기 시트들에 인접하는 물질들의 신속한 국부화된 가열의 결과를 가져와서 냉각에 의하여 구성요소 물질의 본체들 사이에서 결합이 형성되도록 한다.The method of the present invention for joining bodies of component material over a large area places at least one sheet of reactive composite material between the component material bodies. The ignition reaction is initiated at a plurality of ignition points positioned relative to the reactive composite material sheet, resulting in rapid localized heating of the materials adjacent to the sheets, thereby bonding between the bodies of the component material by cooling. To be formed.

대규모의 영역에 걸친 구성요소 물질의 본체들을 결합하기 위한 본 발명의 상기 방법의 변형예는 상기 구성요소 물질 본체들 사이에 적어도 하나의 반응성복합물질시트를 위치시킨다. 적어도 하나의 스페이서플레이트(spacer plate)가 외부 가압원과 상기 구성요소 본체들 사이에 위치된다. 외부의 압력원으로부터 상기 배열에 대해 압력이 적용되어 상기 구성요소 본체들이 서로에 대하여 죄어지도록 하여 상기 반응성복합물질시트들 내에서의 점화반응의 개시에 후속하여 상기 구성요소 본체들 사이에의 결합의 형성을 제어하도록 한다. 상기 반응성복합물질시트들 내에서의 상기 점화반응은 상기 시트들에 인접하는 물질들의 신속한 국부화된 가열의 결과를 가져오고 이는 냉각에 의하여 구성요소 물질의 본체들 사이에 결합을 형성한다.A variant of the method of the present invention for joining bodies of component material over a large area places at least one sheet of reactive composite material between the component material bodies. At least one spacer plate is located between the external pressurization source and the component bodies. Pressure is applied to the array from an external pressure source to cause the component bodies to be clamped against each other so that the coupling between the component bodies subsequent to initiation of the ignition reaction in the reactive composite sheets Control formation. The ignition reaction in the reactive composite sheets results in rapid localized heating of the materials adjacent the sheets, which form a bond between the bodies of the component material by cooling.

본 발명의 잇점들, 속성 및 여러 부가적인 특징들이 첨부된 도면들과 관련하여 상세하게 기술될 설명적인 구체예들을 고려하여 보다 충분히 명백하게 나타날 것이다.Advantages, attributes and various additional features of the present invention will become more fully apparent in view of the illustrative embodiments that will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 두 구성요소들의 통상적인 반응성 복합 연결을 수행하기 위한 선행기술의 배치를 개념적으로 나타내는 도면이다.1 conceptually illustrates the arrangement of the prior art for carrying out a typical reactive complex linkage of two components.

도 2는 본 발명에 따라 대규모 연결에 의하여 두 본체들을 연결하는 것을 포함하는 단계들을 나타내는 블록 다이아그램이다.2 is a block diagram illustrating the steps involved in connecting two bodies by massive connection in accordance with the present invention.

도 3은 두 구성요소들 사이에서 대규모 결합의 형성을 위한 결합영역 내에서 구조적인 지지탭들 및 점화브릿지(ignition bridges)들에 의해 작동가능하게 연결되는 다수의 연접하는 반응성복합물질시트드들의 평면도이다.FIG. 3 is a plan view of a number of contiguous reactive composite sheets that are operably connected by structural support tabs and ignition bridges in a bonding region for the formation of large scale bonds between two components; FIG. to be.

도 4는 두 구성요소들 사이에서 대규모 결합의 형성을 위한 결합영역 내에서의 구조적인 지지탭들 및 상기 결합영역에 대한 외부에서의 점화브릿지들에 의해 작동가능하게 연결되는 다수의 연접하는 반응성복합물질시트드들의 평면도이다.4 shows a number of contiguous reactive composites operably connected by structural support tabs in a joining region and ignition bridges external to the joining region for the formation of large scale bonds between two components. Top view of material sheets.

도 5는 시트에서 시트로의 점화반응의 전개를 위한 결합영역에 대한 외부에서의 점화브릿지들에 의해 작동가능하게 연결되는 여러 연접하는 반응성복합물질시트들을 계통적으로 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagrammatic representation of several contiguous sheets of reactive composite material operably connected by ignition bridges external to the bonding area for the development of the ignition reaction from sheet to sheet.

도 6은 두 가융성물질층들 사이에 끼워넣어진 한 쌍의 연접하는 반응성복합물질시트들의 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of a pair of contiguous reactive composite sheets sandwiched between two fusible layers. FIG.

도 7은 본 발명의 연결방법을 실행하기 위한 구성요소들 및 층들의 배치를 나타내는 블록다이아그램이다.7 is a block diagram showing the arrangement of components and layers for implementing the connection method of the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 결합점의 형성 동안의 다수의 반응성복합물질시트들의 동시적인 점화를 위한 예시적인 배치를 나타내는 도면이다.8 shows an exemplary arrangement for simultaneous ignition of multiple reactive composite sheets during formation of a bonding point in accordance with the present invention.

도 9는 본 발명의 방법에 따라 형성된 대규모 연결의 평면 음향영상(acoustic image)이다.9 is a planar acoustic image of a large scale connection formed in accordance with the method of the present invention.

도 10은 모서리 공극(edge voids)들을 나타내는, 본 발명의 방법에 따라 형성된 대규모 연결의 평면 음향영상이다.10 is a planar acoustic image of a large scale connection formed in accordance with the method of the present invention, showing edge voids.

도 11은 본 발명의 최적화된 로딩 결합 방법(loading bonding method)에 따라 형성된 대규모 연결의 평면 음향영상이다.11 is a planar acoustic image of a large scale connection formed according to the optimized loading bonding method of the present invention.

도 12는 연접하는 반응성복합물질시트들, 가융성물질 지지탭들, 점화브릿지들 및 점화점들의 예시적인 배치를 나타내는 도면이다.FIG. 12 illustrates an exemplary arrangement of contiguous reactive composite sheets, fusible support tabs, ignition bridges, and ignition points.

도 13은 도 12에 도시된 배열의 결과인 대규모 연결의 평면 음향영상이다.FIG. 13 is a planar acoustic image of a large scale connection resulting from the arrangement shown in FIG. 12.

도 14는 연접하는 반응성복합물질시트들, 가융성물질 지지탭들, 점화브릿지들 및 점화점들의 예시적인 배치를 나타내는 도면이다.FIG. 14 illustrates an exemplary arrangement of contiguous reactive composite sheets, fusible support tabs, ignition bridges, and ignition points.

도 15는 도 14에 도시된 배열의 결과인 대규모 연결의 평면 음향영상이다.FIG. 15 is a planar acoustic image of a large scale connection resulting from the arrangement shown in FIG. 14.

도 16은 본 발명의 연결 방법을 실행하기 위한 구성요소들 및 층들의 제1의 예시적인 배치를 나타내는 블록다이아그램이다.16 is a block diagram illustrating a first exemplary arrangement of components and layers for carrying out the connection method of the present invention.

도 17은 본 발명의 연결 방법을 실행하기 위한 구성요소들 및 층들의 제2의 예시적인 배치를 나타내는 블록다이아그램이다.17 is a block diagram illustrating a second exemplary arrangement of components and layers for implementing the connection method of the present invention.

상기 도면들의 여러 숫자들에 걸쳐서 대응하는 참조번호들은 대응하는 부분들을 나타낸다. 상기 도면들은 본 발명의 개념들을 설명하기 위한 것이며, 축적된 것이 아님은 이해되어야 한다.Corresponding reference numerals indicate corresponding parts throughout the several numbers of the drawings. It is to be understood that the drawings are intended to illustrate concepts of the invention and are not to be accumulated.

발명의 실시를 위한 최량의 모드Best mode for carrying out the invention

이하의 상세한 설명은 본 발명을 예시적인 방법으로 나타내는 것이며, 제한하는 방법으로 나타내는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 현재로서 본 발명의 실시의 최량의 모드로 여겨지는 것을 포함하여, 당해 기술분야에서 숙련된 자자가 본 발명의 제조 및 사용을 가능하게 하는 것이며, 여러 구체예들, 적용예들, 변형들, 대안들 및 본 발명의 사용들을 기술한다.The following detailed description is intended to illustrate the invention by way of example, and not to limit it. The following detailed description enables the manufacture and use of the invention by those skilled in the art, including what is presently considered the best mode of practice of the invention, and in various embodiments, applications , Variations, alternatives, and uses of the present invention are described.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "대규모(large dimention)"이라는 용어는 연결 또는 결합 영역을 기술하는 데 사용되며, 상기 연결 공정들에서 활용된 반응 성복합물질의 단일의 시트의 면적 또는 길이를 초과하는 면적 또는 길이를 갖는 연결 또는 결합 영역을 의미하는 것으로 이해되며, 이는 반응성복합물질의 하나의 시트 내에서의 점화반응으로부터의 단일의 전개 파면(wave front)이 상기 결합 영역을 통하여 원하는 결합 특성들을 달성하는 데 실패하기에 충분히 크거나 또는 상기 연결 또는 결합 영역의 중심과 모서리들 사이에서의 하중 편차(loading variation)을 나타내는 것을 의미한다. 예를 들어, 16평방인치 이하의 면적과 4인치 이하의 최장규격(longest dimension)을 갖는 반응성복합물질의 하나의 시트를 활용하는 경우에 적어도 16평방인치의 면적 또는 적어도 4인치의 길이가 대규모가 되는 것으로 고려된다.As used herein, the term "large dimention" is used to describe the joining or bonding area and exceeds the area or length of a single sheet of reactive composite utilized in the joining processes. It is understood that it refers to a connection or bonding region having an area or length, which means that a single wave front from the ignition reaction in one sheet of reactive composite material provides the desired bonding properties through the bonding region. It is meant to be large enough to fail to achieve or to indicate a loading variation between the center and the corners of the connection or coupling region. For example, if one sheet of reactive composite material having an area of 16 square inches or less and a longest dimension of 4 inches or less is utilized, an area of at least 16 square inches or a length of at least 4 inches is large. It is considered to be.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "반응성복합물질(reactive composite material)" 또는 "RCM"은 당해 기술분야에서 숙련된 자에 의하여 적절한 여기(excitation) 또는 발열반응개시(exothermic reaction initation) 등과 같은 제어된 방법에 의하여 상기 물질들이 복합물질 구조를 통하여 확산되는 발열화학반응을 수행하도록 하는 제어된 방법 내에서 격리된 둘 또는 그 이상의 물질들의 상(phase)들을 포함하는 구조들을 의미하는 것으로 이해된다. 이들 발열반응들은 하나 또는 그 이상의 점화점들에서의 상기 반응성복합물질의 전기저항발열(electrical resistance heating), 유도발열(inductive heating), 레이저 펄스(laser pulses), 마이크로파 에너지(microwave energy) 또는 초음파 교란(ultrasonic agitation)에 의해 개시될 수 있다.As used herein, "reactive composite material" or "RCM" is controlled by a person skilled in the art such as appropriate excitation or exothermic reaction initation or the like. It is understood that by means of the method is meant a structure comprising phases of two or more materials sequestered in a controlled method such that the materials carry out an exothermic chemical reaction which diffuses through the composite structure. These exothermic reactions result in electrical resistance heating, inductive heating, laser pulses, microwave energy or ultrasonic disturbances of the reactive composite at one or more ignition points. It may be initiated by (ultrasonic agitation).

도면들을 참조하면, 도 2는 반응성복합물질의 적어도 두 연접하는 시트(12) 들을 사용하여 대규모(넓은 면적 또는 긴 길이)를 갖는 연결 또는 결합영역에 걸쳐 두 구성요소 본체(10A, 10B)들을 서로 연결하는 데 관련되는 단계들의 일반화된 흐름도를 나타내고 있다. 먼저, 블록 A에 나타낸 바와 같이, 실질적으로 일치하는 대규모 짝지워지는 표면들에 걸쳐 연결될 두 구성요소(10A, 10B)들이 제공된다. 상기 두 구성요소 본체(10A, 10B)들은 앞서서 땜납 또는 놋쇠 합금 등과 같은 상기 가융성물질(14A, 14B)의 하나 또는 그 이상의 층들로 코팅되거나 또는 상기 가융성물질(14A, 14B)의 하나 또는 그 이상의 시트들이 상기 구성요소 본체(10A, 10B)들 사이에 위치될 수 있다. 상기 구성요소 본체(10A, 10B)들은 황동(brass) 등과 같은 동일한 형태의 물질을 포함하거나 또는 니켈과 황동, 알루미늄과 티타늄, 탄화붕소(boron carbide)와 강철, 탄화붕소와 구리, 탄화규소와 알루미늄 및 텅스텐-티타늄 합금과 구리-크롬 합금 등과 같은 서로 다른 형태들의 물질들로 이루어질 수 있다.Referring to the drawings, FIG. 2 illustrates two component bodies 10A, 10B with each other over a connecting or bonding area having a large (wide area or long length) using at least two contiguous sheets 12 of a reactive composite material. A generalized flow chart of the steps involved in connecting is shown. First, as shown in block A, two components 10A, 10B are provided that will be connected across substantially matching large mating surfaces. The two component bodies 10A, 10B are previously coated with one or more layers of the fusible material 14A, 14B, such as solder or brass alloy, or one or more of the fusible materials 14A, 14B. The above sheets may be located between the component bodies 10A and 10B. The component bodies 10A, 10B may comprise the same type of material, such as brass, or nickel and brass, aluminum and titanium, boron carbide and steel, boron carbide and copper, silicon carbide and aluminum And different types of materials such as tungsten-titanium alloy and copper-chromium alloy.

다음으로, 블록 B에 나타낸 바와 같이, 실질적으로 연접하는 배치 내의 반응성복합물질의 둘 또는 그 이상의 시트(12)들이 상기 두 구성요소 본체(10A, 10B)들의 상기 짝지워지는 표면들 사이에 위치된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "연접하는(contiguous)"은 당해 기술분야에서 숙련된 자에 의하여 상기 반응성복합물질의 상기 시트(12)들의 임의의 인접하는 모서리들이 실질적으로 무공극(void-free)의 결합을 형성하는 데 필요한 한 서로 근접하게 배치되고 그리고 상기 반응성복합물질의 인접하는 시트(12)들이 단일의 조립체로 작동가능하여 서로 연결될 수 있을 정도로 서로 충분히 근접하게 배치되는 것을 의미하는 것으로 이해 된다. 연접하는 반응성복합물질시트들은 서로 물리적인 접촉 상태에 있을 필요는 없다.Next, as shown in block B, two or more sheets of reactive composite material 12 in a substantially contiguous arrangement are positioned between the mating surfaces of the two component bodies 10A, 10B. . As used herein, the term "contiguous" means that any adjacent edges of the sheets 12 of the reactive composite material are substantially void-free by those skilled in the art. free close to each other as necessary to form a bond and adjacent sheets 12 of the reactive composite material are arranged close enough to each other so that they can be operated in a single assembly and connected to each other. I understand. The sheets of contiguous reactive composite material need not be in physical contact with each other.

인접하는 반응성복합물질시트(12)들을 작동가능하게 연결하기 위해서는, 다수의 구조적으로 지지하는 브릿지(bridges)들 또는 탭(tabs)(20)들이 (도 3 및 도 4들에 나타낸 바와 같이) 상기 시트(12)들 사이에 형성된다. 상기 브릿지 또는 탭들은 상기 구성요소 본체(10A, 10B)들 사이의 상기 결합의 일부를 형성할 수 있는 가융성물질(20) 둘 다로부터 형성되거나 또는 반응성복합물질의 인접하는 시트들 사이에서 점화반응을 전달할 수 있는 반응물질(reactive material)(22)로부터 형성될 수 있다. 상기 브릿지 또는 탭들을 사용하여, 둘 또는 그 이상의 인접하는 반응성복합물질시트(12)들이 상기 대규모 결합영역 내에서의 상기 구성요소 본체(10A, 10B)의 상기 짝지워지는 표면들 사이에서 조립, 이송 및 위치시키는 동안에 서로에 대해 상대적인 위치들을 유지하도록 하는 방법으로 하나의 조립체 내에서 서로 고정된다.In order to operatively connect adjacent reactive composite sheet 12, a number of structurally supporting bridges or tabs 20 (as shown in FIGS. 3 and 4) are described above. It is formed between the sheets 12. The bridges or tabs are formed from both fusible material 20, which may form part of the bond between the component bodies 10A, 10B, or ignite between adjacent sheets of reactive composite material. It may be formed from a reactive material 22 capable of delivering. Using the bridge or tabs, two or more adjacent reactive composite sheets 12 are assembled and transported between the mating surfaces of the component bodies 10A and 10B within the large-scale bonding zone. And fixed to one another in one assembly in such a way as to maintain positions relative to one another during positioning.

구조적 지지브릿지(structural support bridge) 또는 탭(20)들은 상기 조립체(24) 내에서 연접하는 반응성복합물질시트(12)들을 서로 고정시키기 위한 여러 형태들 중의 임의의 어느 하나가 될 수 있다. 하나의 예시적인 구체예에 있어서, 상기 구조적 지지브릿지 또는 탭(20)들은 연금속(soft metal) 또는 가융성 물질 시트의 형태 예를 들면 인듐이 될 수 있으며, 이는 상기 반응성복합물질시트(12)들 상으로 냉간가압(cold pressed)되거나 또는 압연(rolled)된다.Structural support bridges or tabs 20 may be any one of several forms for securing the reactive composite sheet 12 in contact with each other in the assembly 24. In one exemplary embodiment, the structural support bridges or tabs 20 may be in the form of a soft metal or fusible sheet, for example indium, which is the reactive composite sheet 12. It is cold pressed or rolled onto the field.

반응성물질로부터 형성된 점화브릿지 또는 탭(22)은 바람직하게는 이것이 상 기 인접하는 시트(12)들 사이에서 점화 또는 열에너지의 전도들 중 어느 하나를 가능하게 하여 제1시트(12A)로부터 상기 브릿지 또는 탭을 경유하여 인접하는 시트(12B)에로 개시된 반응이 연속되도록 하는 것을 가능하게 하는 방법으로 선택된다. 점화브릿지 또는 탭(22)의 형상은 연접하는 반응성복합물질시트(12)들 사이에서 반응의 전개를 돕는 여러 형상들 중 임의의 어느 하나가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 점화브릿지 또는 탭(22)은 상기 반응성복합물질시트(112)들에 대해 사용된 것과 유사하거나 또는 동일한 반응성 다층 박막 또는 큰 음의 혼합열을 갖는 물질들의 영역들 또는 층들을 포함하는 얇은 선(thin wire)의 형태가 될 수 있다. 상기 점화브릿지 또는 탭(22)들의 이들 형상들은 연접하는 시트(12)들의 어느 하나 또는 둘 다에 소량의 접착제(glue) 또는 소량의 가융성 땜납(fusible solder)로 부착될 수 있다. 개시된 반응을 전달하는 것에 더해, 점화브릿지 또는 탭(22)들은 속성상 구조적 즉, 반응성복합물질의 시트(12)들의 배치의 구조적 지지를 제공하도록 되거나 또는 속성상 비-구조적으로 지지하도록 될 수 있다. 예를 들면, 비-구조적으로 지지하는 점화가능한 브릿지(ignitable bridge)(22)는 큰 음의 혼합열을 갖는 물질들의 느슨하거나 또는 조밀한 분말 혼합물의 형태가 될 수 있다.The ignition bridge or tab 22 formed from the reactive material is preferably such that it enables any of the conduction of ignition or thermal energy between the adjacent sheets 12 so that the bridge or It is selected in such a way that it is possible to allow the reactions disclosed to the adjacent sheet 12B to continue via the tab. The shape of the ignition bridge or tab 22 can be any one of a number of shapes that assist in the development of the reaction between the connecting sheets of reactive composite material 12. For example, the ignition bridge or tab 22 includes regions or layers of materials having a reactive negative thin film or a large negative mixed heat similar or identical to that used for the reactive composite sheet 112. It can be in the form of a thin wire. These shapes of the ignition bridge or tabs 22 may be attached to either or both of the sheets 12 to be joined with a small amount of glue or a small amount of fusible solder. In addition to delivering the disclosed reactions, the ignition bridge or tabs 22 may be configured to provide structural support of the structural, that is, structural, arrangement of the sheets 12 of the reactive composite material, or may be non-structurally supported. . For example, the non-structurally supporting ignitable bridge 22 may be in the form of a loose or dense powder mixture of materials with a large negative heat of mixing.

유리하게도, 브릿지들과 탭(20, 22)들의 여러 형태들은 반응성복합물질시트(12)들의 크기에 비하여 작으며, 결합영역 내에 존재하는 임의의 가융성물질의 흐름 또는 상기 연결 공정 동안의 상기 구성요소 본체의 짝지워지는 표면들의 편평도(flatness)를 방해하지 않는다.Advantageously, the various shapes of the bridges and tabs 20, 22 are small compared to the size of the reactive composite sheet 12 and the flow of any fusible material present in the bonding zone or the configuration during the connection process. It does not interfere with the flatness of mating surfaces of the element body.

다시 도 3을 참조하면, 땜납 조립체 탭(20)들 및 점화가능한 브릿지(22)들에 의하여 배치되고 그리고 연결되어 두 구성요소 본체(도시하지 않음)들 사이에서 대규모 결합영역(26)을 커버하는 반응성복합물질시트 조립체(24)를 형성하는 다수의 연접하는 반응성복합물질시트(12)들의 예시적인 배열이 도시되어 있다. 도 3에 나타낸 배치에 있어서, 상기 땜납 조립체 탭(20)들 및 상기 점화가능한 브릿지(22)들 둘 다는 상기 대규모 결합영역(26) 내에 포함된다. 상기 조립체(24)의 주연부 주변에 배치된 화살표들은 상기 조립체(24)에 연관된 복수의 점화 또는 반응개시점들을 나타낸다.Referring again to FIG. 3, disposed and connected by solder assembly tabs 20 and ignitable bridges 22 to cover a large engagement area 26 between two component bodies (not shown). An exemplary arrangement of a plurality of contiguous reactive composite sheet 12 forming reactive composite sheet assembly 24 is shown. In the arrangement shown in FIG. 3, both the solder assembly tabs 20 and the ignitable bridges 22 are contained within the large area of engagement 26. Arrows arranged around the periphery of the assembly 24 indicate a plurality of ignition or reaction initiations associated with the assembly 24.

도 4는 땜납 조립체 탭(20)들 및 점화가능한 브릿지(22)들에 의하여 배치되고 그리고 연결되어 두 구성요소 본체(도시하지 않음)들 사이에서 대규모 결합영역(26)을 커버하는 반응성복합물질시트 조립체(24)를 형성하는 다수의 연접하는 반응성복합물질시트(12)들의 제2의 예시적인 배열이 도시되어 있다. 도 4에 나타낸 배치에 있어서, 상기 땜납 조립체 탭(20)들은 상기 대규모 결합영역(26) 내에 포함되는 반면, 상기 점화가능한 브릿지(22)들은 상기 대규모 결합영역(26)의 외측에 위치된다. 상기 대규모 결합영역(26)의 외측에 상기 점화가능한 브릿지(22)들을 위치시키는 것에 의하여, 상기 점화가능한 브릿지(22)들은 상기 대규모 결합영역(26) 내에서는 가능하지 않은 테이프 또는 다른 수단으로 상기 조립체(24)의 상기 시트(12)들에 부착될 수 있다. 따라서 상기 조립체(24)의 상기 주연부 주변에 배치되어 다수의 점화 또는 반응개시점들을 표시하는 상기 화살표들에 의해 표시되는 바와 같이, 상기 결합영역들을 점화시키기 위한 것과 마찬가지로 상기 조립체(24) 내에서 상기 시트(12)들을 고정시키기 위한 것으로서 사용될 수 있다.4 is a sheet of reactive composite material disposed and connected by solder assembly tabs 20 and ignitable bridges 22 to cover a large bond area 26 between two component bodies (not shown). A second exemplary arrangement of multiple contiguous reactive composite sheet 12 forming assembly 24 is shown. In the arrangement shown in FIG. 4, the solder assembly tabs 20 are included in the large engagement zone 26, while the ignitable bridges 22 are located outside the large engagement zone 26. By placing the ignitable bridges 22 outside of the large engagement zone 26, the ignitable bridges 22 are assembled by tape or other means not possible within the large engagement zone 26. And may be attached to the sheets 12 of 24. Thus, as indicated by the arrows disposed around the periphery of the assembly 24 to indicate a plurality of ignition or reaction initiation points, the same within the assembly 24 as for igniting the coupling regions. It can be used as for fixing the sheets 12.

대규모 결합영역(26) 내에서는, 가압에 의하여 또는 소량의 접착제로 상기 조립체(24)의 상기 시트(12)들에 상기 땜납탭(20)들이 고정될 수 있다. 합금작용(alloying)과 관련한 우려로 인하여 상기 탭(20)으로서 상기 연결 내에서의 가융성물질로서 사용된 상기 땜납 물질과 다른 땜납 물질을 사용하는 것이 바람직하지 않은 경우, 원하는 땜납의 작은 탭들이 상기 반응성시트들에 바람직하게는 접착제의 양을 최소화하여 부착시킬 수 있다.Within the large bond area 26, the solder tabs 20 may be secured to the sheets 12 of the assembly 24 by pressing or with a small amount of adhesive. If it is not desirable to use solder material other than the solder material used as fusible material in the connection as the tab 20 due to concerns with alloying, then the small tabs of the desired solder may be The reactive sheets can preferably be attached with a minimum amount of adhesive.

도 5에는 땜납 조립체 탭(20)들 및 점화가능한 브릿지(22)들에 의하여 배치되고 그리고 연결되어 두 구성요소 본체(도시하지 않음)들 사이에서 대규모의 선형 결합영역(30)을 커버하는 반응성복합물질시트 조립체(24)를 형성하는 다수의 연접하는 반응성복합물질시트(12)들의 제3의 예시적인 배열이 도시되어 있다. 상기 점화가능한 브릿지(22)들은 이들이 연결영역(joint region) 내에 위치되는 경우, 접착제 또는 땜납 물질의 작은 조각들로 상기 반응성시트(12)들에 부착될 수 있으며, 이들이 연결영역 외부에 위치되는 경우, 접착테이프로 부착될 수 있다.5 shows a reactive composite disposed and connected by solder assembly tabs 20 and ignitable bridges 22 to cover a large linear engagement region 30 between two component bodies (not shown). A third exemplary arrangement of a plurality of contiguous reactive composite sheet 12 forming material sheet assembly 24 is shown. The ignitable bridges 22 may be attached to the reactive sheets 12 with small pieces of adhesive or solder material if they are located in a joint region, and if they are located outside the joint region. It can be attached with an adhesive tape.

당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 상기 대규모 결합영역(26) 또는 대규모의 선형 결합영역(30)들의 크기 및 배치에 따라 도 3, 도 4 및 도 5들에 나타낸 여러 조립체(24)들을 포함하는 다수의 반응성복합물질시트(12)들이 변형될 수 있음은 인식할 수 있을 것이다. 바람직하게는, 반응성복합물질시트(12)들은 인접하는 시트(12)들 사이의 간격(G), 특히 상기 결합영역의 모서리들에 평행한 간격(G)이 가능한 한 상기 결합영역의 내부로부터 멀어지도록 하는 방법으로 상기 조립체(24) 내에 배치된다. 유사하게, 상기 조립체(24)가 상기 결합영역 내에 위치 되는 동안에 안정한 배치로 고정되고 그리고 반응들이 상기 조립체(24)의 상기 시트(12)들 사이에서 대체로 빠르고 그리고 균일한 방법으로 전개될 수 있다고 가정하는 경우, 상기 탭(20) 및 점화브릿지(ignition bridge)(22)들의 배치 및 숫자는 특정의 적용예 및 상기 조립체(24)의 형상에 따라 달라질 수 있음은 이해될 수 있는 것이다.Those skilled in the art will appreciate the various assemblies 24 shown in FIGS. 3, 4 and 5 depending on the size and arrangement of the large area 26 or the large linear area 30. It will be appreciated that a number of reactive composite material sheets 12 may be modified. Preferably, the reactive composite sheet 12 is as far from the interior of the bonding region as possible with a gap G between adjacent sheets 12, in particular a gap G parallel to the edges of the bonding region. It is disposed in the assembly 24 in such a way as to lose. Similarly, it is assumed that the assembly 24 is held in a stable arrangement while the assembly 24 is located in the bonding zone and reactions can develop in a generally fast and uniform manner between the sheets 12 of the assembly 24. It will be appreciated that the placement and number of tabs 20 and ignition bridges 22 may vary depending upon the particular application and the shape of the assembly 24.

조립 탭(assembly tabs)(20)들 대신으로, 점화브릿지(22)로의 둘 또는 그 이상의 반응성복합물질시트(12)들의 조립체(24)가 도 6에 나타낸 바와 같이 땜납 또는 놋쇠 등과 같은 가융성물질의 층(32A, 32B)들 사이에서 패키지(package ; 내포(encapsulate))로 될 수 있다. 이러한 패키지화(packaging)는 상기 가융성물질층(32A, 32B)들과 반응성복합물질시트(12)들의 상기 조립체(24)가 하나의 단위체로 취급될 수 있도록 하는 것을 허용하여 결합영역 내에서의 배치를 돕도록 한다. 상기 반응성복합물질시트(12)들은 압연(rolling), 가압(pressing) 또는 상기 패키지화가 구조적으로 고정되도록 하는 것을 확실하게 하는 다른 적절한 수단들에 의하여 상기 가융성물질층(32A, 32B)들에 결합될 수 있다.Instead of assembly tabs 20, an assembly 24 of two or more reactive composite sheets 12 into the ignition bridge 22 is a fusible material such as solder or brass as shown in FIG. 6. It may be a package (encapsulate) between the layers (32A, 32B) of. This packaging allows the assembly 24 of the fusible layers 32A and 32B and the reactive composite sheet 12 to be treated as a unit and placed within a bonding area. To help. The reactive composite sheet 12 is bonded to the fusible layers 32A and 32B by rolling, pressing or other suitable means to ensure that the packaging is structurally fixed. Can be.

가융성물질층(32A, 34B)들과 함께 또는 이들 없이 일단 상기 조립체(24)가 형성되면, 이는 연결될 상기 구성요소(10A, 10B)들 사이에서 상기 결합영역(26) 내에 위치된다. 도 2의 블록(C)에서 나타낸 바와 같이, 서로 연결될 상기 구성요소(10A, 10B)들이 서로 가압되어 상기 결합영역(26) 위로 대체로 균일한 압력을 제공하도록 한다. 예를 들면, 수압식 가압기(haudraulic press) 또는 기계식 가압기(mechanic press) 등과 같은 다양한 기구들 및 방법들이 활용되어 상기 구성요 소(10A, 10B)들 사이에서 상기 결합영역(26) 위로 대체로 균일한 압력을 달성하도록 할 수 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 구성요소(10A, 10B)들은 한 쌍의 압반(platens)(36A, 36B)들 사이에 적절한 스페이서(spacers)(34)들과 함께 위치될 수 있다. 상기 스페이서(34)들의 선택 및 그 결과로서 상기 결합영역(26) 내에 형성된 결합에 대한 영향을 이하에서 상세히 설명한다. 고무시트(rubber sheet) 등과 같은 선택적인 컴플라이언트층(compliant layer)(38)은 하나의 구성요소(10A 또는 10B)와 인접하는 가압기 압반 사이에서 상기 구성요소 배치 내에 위치되어 상기 연결공정 동안에 상기 구성요소(10A, 10B)들의 외부 표면들과 상기 가압기 압반(36A, 36B)의 표면들 상에서의 임의의 결함(imperfections)들을 보충하도록 할 수 있다. 자동 압력 조절(automatic pressure control)이 가능한 수압식 가압기에 의하는 것 등과 같은 임의의 적절한 수단들에 의하여 상기 가압기 압반(36A, 36B) 에 압력이 가해진다.Once the assembly 24 is formed with or without fusible layers 32A and 34B, it is located in the bonding region 26 between the components 10A and 10B to be connected. As shown in block C of FIG. 2, the components 10A, 10B to be connected to each other are pressed against each other to provide a generally uniform pressure over the engagement region 26. For example, various mechanisms and methods, such as hydraulic presses or mechanical presses, may be utilized to provide a generally uniform over the joining area 26 between the components 10A and 10B. Pressure can be achieved. As shown in FIG. 7, the components 10A and 10B may be located with appropriate spacers 34 between a pair of platens 36A and 36B. The selection of the spacers 34 and, consequently, the effect on the bonding formed in the bonding region 26 will be described in detail below. An optional compliant layer 38, such as a rubber sheet, is placed in the component arrangement between one component 10A or 10B and an adjacent pressurizer platen and configured during the connection process. It is possible to compensate for any imperfections on the outer surfaces of the elements 10A, 10B and the surfaces of the presser platens 36A, 36B. Pressure is applied to the pressurizer platens 36A, 36B by any suitable means, such as by means of a hydraulic presser capable of automatic pressure control.

도 2의 블록(D)에 나타낸 바와 같이, 마지막 단계는 상기 조립체(24)를 포함하는 상기 반응성복합물질시트(12)들을 점화시키는 것이다. 대규모의 면적을 결합시키는 경우, 도 3 및 도 4에서 점화점 화살표들에 의하여 나타낸 것과 같이 상기 조립체(24)의 주연부 모서리 주변의 여러 지점들에서 상기 반응성복합물질시트(12)들을 대칭적으로 점화시키는 것이 유리하다. 계속해서, 상기 결합영역(26) 외부 모서리들을 가지지 않는 내부의 시트(12)들이 앞서 기술한 바와 같은 상기 조립체(24) 내의 상기 점화브릿지(22)들을 가로지르는 상기 반응의 전개에 의하여 점화된다. 조립체(24) 내에서의 상기 시트(12)들의 동시적인 점화는 도 8에 나타낸 바 와 같은 전기적인 충격(electrical impulse)의 동시적인 적용 또는 레이저 충격(laser impulse), 유도가열(induction), 마이크로파 방사(microwave radiation) 또는 초음파 에너지(ultrasonic energy) 등에 의하여 편리하게 발휘될 수 있다.As shown in block D of FIG. 2, the final step is to ignite the reactive composite sheet 12 comprising the assembly 24. When combining large areas, the reactive composite sheet 12 is symmetrically ignited at various points around the perimeter edge of the assembly 24, as indicated by the firing point arrows in FIGS. 3 and 4. It is advantageous to. Subsequently, inner sheets 12 having no outer edges of the engaging region 26 are ignited by the development of the reaction across the ignition bridges 22 in the assembly 24 as described above. Simultaneous ignition of the sheets 12 in the assembly 24 may be achieved by simultaneous application of electrical impulse or laser impulse, induction, microwave as shown in FIG. 8. It may be conveniently exerted by microwave radiation or ultrasonic energy.

당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 상기 점화점들에로의 점화에너지의 동시적인 전달이 가능한 다양한 기구들이 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 매 점화점에 연계된 커패시터(capacitor)와 스위치로 이루어지는 전기적인 회로가 사용될 수 있다. 상기 스위치들 전체는 상기 커패시터들이 동시적으로 충전 및 방전하도록 하는 방법으로 하나의 마스터스위치(master switch)에 의하여 제어된다. 전기적 펄스는 상기 커패시터로부터 상기 스위치를 통하여 상기 반응성복합물질시트(12)들 상의 상기 점화점들에로 그리고 상기 압반(36A, 36B)을 통하여 전기적 접지(electrical ground)까지 이동하면서 상기 조립체(24) 내의 상기 시트(12)들을 점화시키고 그리고 궁극적으로는 상기 구성요소(10A, 10B)들 사이에 결합을 형성시킨다. 달리, 단일의 대용량 커패시터와 스위치가 병렬로 상기 점화점들 모두에 연결되어 에너지가 상기 커패시터로부터 동시적으로 상기 조립체(24) 주변의 모든 점화점들에로 방전되도록 하여 각 시트(12)를 점화시키도록 할 수 있다.It will be appreciated by those skilled in the art that a variety of mechanisms capable of simultaneous transmission of ignition energy to the ignition points can be used. For example, an electrical circuit consisting of a capacitor and a switch associated with each ignition point may be used. The switches are all controlled by one master switch in such a way that the capacitors charge and discharge simultaneously. An electrical pulse travels from the capacitor to the ignition points on the reactive composite sheet 12 through the switch and through the platens 36A and 36B to electrical ground. Ignite the sheets 12 in and ultimately form a bond between the components 10A, 10B. Alternatively, a single large capacity capacitor and switch are connected in parallel to all of the ignition points such that energy is discharged from the capacitor to all ignition points around the assembly 24 simultaneously to ignite each sheet 12. You can do that.

상기 결합 공정 동안에, 상기 조립체(24) 내의 상기 시트(12)들의 점화에 후속하여 상기 구성요소 본체(10A, 10B)들 사이의 불균일한 하중분포(non-uniform load distribution)가 공기 간격(air gaps ; 공극(voids))들이 존재하는 낮은 품질의 결합이라는 결과를 가져올 수 있다. 불균일한 하중분포는 전형적으로는 하중 메카니즘(loading mechanism)의 상기 가압기 압반(36A, 36B)들이 상기 결합영역(26)의 크기와 비교하여 명백하게 훨씬 크거나 작은 경우에 발생된다. 이러한 문제는 연결될 하나 또는 그 이상의 상기 구성요소(10A, 10B)들이 상대적으로 얇은 경우에는 더 악화될 수 있다. 상기 가압기 압반(36A, 36B)들이 상기 결합영역(26)의 크기에 비해 큰 경우, 상기 결합영역(26)의 주연부 모서리 근처의 압력이 상기 결합영역(26)의 중심부 근처의 압력 보다 더 크게 되는 결과를 가져오며, 그에 따라 상기 결합영역(26)의 중앙부 근처에 공극들이 형성될 수 있다. 이는 도 9에 나타난 결합영역(26)의 평면 초음파 음향영상 또는 씨-스캔(C-scan)의 중심부 근처에서 볼 수 있는 백색영역들로 나타난다.During the joining process, a non-uniform load distribution between the component bodies 10A, 10B following air ignition of the sheets 12 in the assembly 24 results in air gaps. It can result in a low quality combination where voids are present. Non-uniform load distribution typically occurs when the pressurizer platens 36A, 36B of the loading mechanism are obviously much larger or smaller than the size of the engagement region 26. This problem may be exacerbated when one or more of the components 10A, 10B to be connected are relatively thin. When the pressurizer platens 36A and 36B are larger than the size of the coupling zone 26, the pressure near the edge of the peripheral edge of the coupling zone 26 is greater than the pressure near the center of the coupling zone 26. This results in the formation of voids near the center of the coupling region 26. This is represented by the planar ultrasound image of the coupling region 26 shown in FIG. 9 or the white regions visible near the center of the C-scan.

역으로, 상기 가압기 압반(36A, 36B)들이 상기 결합영역(26)에 비해 작은 경우, 상기 결합영역(26)의 상기 중심부 근처의 압력은 상기 결합영역(26)의 상기 주연부 모서리 근처의 압력 보다 더 크며, 따라서 도 10에 나타난 결합영역(26)의 평면 초음파 음향영상 또는 씨-스캔의 주연부 모서리들 근처에서 볼 수 있는 백색영역들로 나타난 바와 같이 공극들이 상기 주연부 모서리들 주변에 나타날 수 있다.Conversely, when the pressurizer platens 36A, 36B are smaller than the engagement zone 26, the pressure near the center of the engagement zone 26 is greater than the pressure near the periphery edge of the engagement zone 26. The pores may appear around the periphery edges as they are larger and thus appear as planar ultrasound images of the coupling region 26 shown in FIG. 10 or as white areas visible near the periphery edges of the sea-scan.

상기 가압기 압반(36A, 36B)들로부터 상기 결합영역(26)에로 일정한 방법으로 하중을 분포시키기 위하여는, 상기 결합영역(26)에 일치하는 크기를 갖는 하나 또는 그 이상의 스페이서플레이트(34)들이 상기 구성요소(10A, 10B)들과 상기 압반 또는 압반(36A, 36B)들 사이에 위치된다. 상기 스페이서플레이트 또는 스페이서플레이트(34)들에 대한 이상적인 두께는 순차적인 공정들에 의해 결정될 수 있으며, 여기에서 어떠한 스페이서플레이트 또는 스페이서플레이트(34)들의 사용 없이 시험 결합(test bond)이 초기에 형성된다. 그 결과의 구성요소(10A, 10B)들 사이의 결합이 평가되어 공극들의 존재를 확인하도록 한다. 상기 가압기 압반(36A, 36B)들이 상기 결합영역(26) 보다 더 큰 적용예들에 대해서는, 상기 결합의 품질은 상기 결합영역의 전 면적에 대한 상기 결합영역(26)의 중심부 1/4 내의 공동화된 영역(voided area)의 비율로 특징지워질 수 있다. 상기 공동화된 영역을 감소시키기 위하여는, 결합 공정에 대하여 결합영역에 대한 공동화된 영역들의 원하는 비율이 달성될 때까지 별도의 결합 시험 절차들에서 구성요소(10A, 10B)들 사이에 점점 더 증가하는 두께의 스페이서플레이트(34)들이 사용된다. 바람직하게는, 상기 스페이서플레이트(34)의 두께는 상기 원하는 비율이 달성될 때까지 각 결합 시험 절차들 사이에서 2배수화된다.In order to distribute the load from the pressurizer platens 36A and 36B to the engaging region 26 in a uniform manner, one or more spacer plates 34 having a size corresponding to the engaging region 26 are provided. Located between components 10A and 10B and the platens or platens 36A and 36B. The ideal thickness for the spacer plate or spacer plates 34 can be determined by sequential processes, where a test bond is initially formed without the use of any spacer plate or spacer plates 34. . The bond between the resulting components 10A, 10B is evaluated to confirm the presence of voids. For applications in which the presser platens 36A, 36B are larger than the joining region 26, the quality of the joining is cavitation in the central quarter of the joining region 26 over the entire area of the joining region. It can be characterized by the proportion of voided area. In order to reduce the cavitation area, it is increasingly increased between components 10A and 10B in separate bonding test procedures until a desired ratio of cavitation areas to bonding area is achieved for the bonding process. Spacer plates 34 of thickness are used. Preferably, the thickness of the spacer plate 34 is doubled between each bonding test procedure until the desired ratio is achieved.

상기 절차는 모서리 공극들이 없거나 또는 단지 제한된 수의 모서리 공극들만을 갖는 것이 허용되는 대규모 연결 응용예들을 위하여 변형될 수 있다. 이들 응용예들에 대하여는, 전체 연결 영역에 대한 상기 결합영역(26)의 1/4 내의 공동화된 영역의 비율로서 정의되는 바와 같은 모서리 공극들의 백분율이 앞서 기술한 바에 따라 추구될 수 있다. 만일 상기 스페이서플레이트의 두께를 2배수화하는 과정에 의해 중앙의 공극들의 수용가능한 백분율 및 모서리 공극들의 부재(없음)라는 결과가 얻어지는 경우, 판의 두께가 얻어지게 된다. 반면에, 상기 과정이 중앙의 공극들의 수용가능한 백분율 이내이기는 하나 모서리 공극들에서 약간의 비율이 검출되는 결과를 가져오는 경우, 상기 스페이서플레이트의 두께는 해당 스페이서플레이트와 앞서의 스페이서플레이트의 두께들의 평균 두께로 감소되어야 한다. 이 과 정은 소정의 두께를 갖는 스페이서플레이트(34)가 최소량의 중앙 공극들 및 원하는 양의 모서리 공극들의 결과를 가져올 때까지 반복된다. 도 11에서 나타난 결합영역(26)의 평면 초음파 음향영상 또는 씨-스캔의 중앙부 근처의 작은 백색영역 및 주연부 모서리들 근처에서 볼 수 있는 임의의 백색영역들의 대체적인 부재로 나타난다.The procedure can be modified for large scale connection applications where there are no edge voids or only a limited number of corner voids are allowed. For these applications, the percentage of edge voids as defined as the ratio of the cavitation area within one quarter of the engagement area 26 to the total connection area can be pursued as described above. If the process of doubling the thickness of the spacer plate yields an acceptable percentage of center voids and the absence of edge voids (none), the thickness of the plate is obtained. On the other hand, if the process results in the detection of a small percentage of edge voids while within an acceptable percentage of the central voids, the thickness of the spacer plate is the average of the thicknesses of the spacer plate and the spacer plates above. It must be reduced in thickness. This process is repeated until the spacer plate 34 with the desired thickness results in the minimum amount of center voids and the desired amount of corner voids. The planar ultrasonic acoustic image of the coupling region 26 shown in FIG. 11 or a small white region near the center of the sea-scan and any absence of any white regions visible near the peripheral edges.

상기 가압기 압반(36A, 36B)들이 상기 결합영역(26)에 비해 작은 응용예들에 대하여는, 상기 결합영역의 전체 면적에 대한 상기 결합영역(26)의 외측 1/4 내의 공동화된 영역의 비율로서 상기 결합 품질이 특징지워질 수 있다. 상기 공동화된 영역을 감소시키기 위해서는, 결합 공정에 대하여 결합영역에 대한 공동화된 영역들의 원하는 비율이 달성될 때까지 별도의 결합 시험 절차들에서 구성요소(10A, 10B)들 사이에 점점 더 증가하는 두께의 스페이서플레이트(34)들이 사용된다. 바람직하게는, 상기 스페이서플레이트(34)의 두께는 상기 원하는 비율이 달성될 때까지 각 결합 시험 절차들 사이에서 2배수화된다.For applications in which the presser platens 36A and 36B are smaller than the joining region 26, the ratio of the cavitation area in the outer quarter of the joining region 26 to the total area of the joining region is as a ratio. The bond quality can be characterized. In order to reduce the cavitation area, increasing thickness between components 10A and 10B in separate bonding test procedures until a desired ratio of cavitation areas to bonding area for the bonding process is achieved. Spacer plates 34 are used. Preferably, the thickness of the spacer plate 34 is doubled between each bonding test procedure until the desired ratio is achieved.

대규모 결합영역(26)에 걸쳐 구성요소(10A, 10B)들을 연결시키기 위한 본 발명의 방법들을 이하의 6개의 실시예들로 더 상술한다.The methods of the present invention for connecting components 10A and 10B over large coupling area 26 are further described in the following six embodiments.

실시예 1Example 1

이 실시예에 있어서는, 도 3에 나타낸 바와 같은 결합영역(26)의 주연부 모서리들 내측으로 상기 조립체(24) 상에 반응성브릿지 또는 점화브릿지(22)들 및 조립체 탭(20)들이 위치되었다. 도 7의 일반적인 배치로 나타낸 바와 같이, 상기 여러 구성요소들이 니켈 디스크 구성요소(10A)(0.2인치 두께) 및 황동 디스크 구성요 소(10B)(0.6인치 두께)사이에 형성될 결합영역(26)을 갖는 가압기 압반(36A, 36B)들 사이에서 조립되었다. 상기 결합영역(26)은 17.7인치의 외경 및 246평방인치(in2)의 면적을 갖는 원형이다. 주석-납 땜납(tin-lead solder) 등과 같은 가융성물질의 층(32A, 32B)들이 상기 니켈 및 황동 구성요소 본체(10A, 10B)들에 사전적용되었다. 상기 결합영역(26)에 대한 적용범위(커버리지(coverage))를 제공하기 위하여, 도 3에 나타낸 바와 같은 조립체(24)로서 간격(G)을 가로질러 12개의 인듐 땜납 탭(indium solder tabs)(20)들 전체를 가압하는 것에 의하여 16개의 반응성복합물질시트(12)들(니켈-알루미늄, 80㎛, 반응 속도 7m/s)이 사전조립되었다. 상기 갭(G)들을 가로지르는 반응 전개를 확실하게 하기 위하여, 6개의 반응성 박막 점화브릿지(reactive foil ignition bridges)(22)들이 상기 결합영역(26) 내에서 상기 갭(G)을 가로질러 부착되었다. 인듐 땜납의 작은 조각들이 부가적으로 사용되어 상기 반응성 박막 점화브릿지(22)들을 상기 반응성복합물질시트(12)들에 부착되도록 하였다.In this embodiment, reactive or ignition bridges 22 and assembly tabs 20 were positioned on the assembly 24 inside the perimeter edges of the engagement region 26 as shown in FIG. 3. As shown in the general arrangement of FIG. 7, the joints 26 are to be formed between the nickel disk component 10A (0.2 inch thick) and the brass disk component 10B (0.6 inch thick). Was assembled between the pressurizer platens 36A and 36B. The joining region 26 is circular with an outer diameter of 17.7 inches and an area of 246 square inches (in 2 ). Layers of fusible material 32A, 32B, such as tin-lead solder, have been pre-applied to the nickel and brass component bodies 10A, 10B. In order to provide coverage (coverage) for the bonding region 26, 12 indium solder tabs across the gap G as an assembly 24 as shown in FIG. 3 ( By pressing all 20), 16 reactive composite sheet 12 (nickel-aluminum, 80 mu m, reaction rate 7 m / s) were preassembled. In order to ensure reaction evolution across the gaps G, six reactive foil ignition bridges 22 were attached across the gap G in the bonding region 26. . Small pieces of indium solder were additionally used to attach the reactive thin film ignition bridges 22 to the reactive composite sheet 12.

상기 황동 디스크 구성요소(10B)가 상방으로 면하는 주석-납 땜납(32B)의 사전적용(pre-applied)된 층에 대한 편평한 면 상에 위치시켰다. 상기 조립체(24)의 상기 부분들은 상기 황동 디스크(10B)의 상단 상의 최소 분리 간격(G)으로 서로에 대해 인접하게 위치시켜 이들이 상기 결합영역(26)을 완전히 덮도록 하였다. 상기 니켈 디스크(10A)를 상기 조립체(24) 내에서 상기 반응성복합물질(니켈-알루미늄, 80㎛, 반응 속도 7m/s)(12)들과 접촉하도록 하여 아래로 면하는 주석-납 땜납(32A) 의 사전적용된 층에 대한 반응성 다층 박막 위에 적용시켰다. 0.75인치의 두께와 17.7인치의 직경을 갖는 하나의 알루미늄 스페이서플레이트(34)를 상기 니켈 디스크(10A) 위로 그리고 그에 정렬되도록 위치시켰다. 상기 스페이서 두께는 서로 다른 크기를 갖는 스페이서플레이트들에 대하여 여러 연결들을 만드는 것에 의하여 앞서 기술한 공정을 사용하여 미리 결정되었다. 일치하는 표면적을 갖는 단단한 고무(hard rubber)(38)의 박층(thin layer)이 상기 알루미늄 스페이서플레이트(34) 위에 위치되어 상기 황동 및 니켈 디스크(10A, 10B)들의 외측 표면들 및 연결 동안에 하중을 적용시키는 데 사용된 가압기의 상기 압반(36A, 36B)들의 표면들 상의 임의의 불균일함을 수용하도록 하였다. 상기 전체 배치를 수압식 가압기에로 옮기고 여기에서 107,000파운드(lbs)의 하중을 상기 배치에 적용시켰다. 계속해서 상기 조립체(24)의 상기 시트(12)들을 도 3의 화살표들로 표시한 주연부 주위의 12개의 점화점들에 전기적으로 동시적으로 점화시켰으며, 상기 구성요소 본체(10A, 10B)들을 서로 결합시키는 결과를 낳았다.The brass disk component 10B was placed on a flat surface for the pre-applied layer of tin-lead solder 32B facing upwards. The parts of the assembly 24 were placed adjacent to each other with a minimum separation gap G on the top of the brass disk 10B so that they completely covered the coupling area 26. Tin-lead solder 32A facing down by bringing the nickel disk 10A into contact with the reactive composite material (nickel-aluminum, 80 μm, reaction rate 7 m / s) 12 in the assembly 24. ) Was applied over the reactive multilayer thin film for the pre-applied layer. One aluminum spacer plate 34 having a thickness of 0.75 inches and a diameter of 17.7 inches was positioned above and aligned with the nickel disk 10A. The spacer thickness was predetermined using the process described above by making several connections to spacer plates having different sizes. A thin layer of hard rubber 38 having a matching surface area is placed over the aluminum spacer plate 34 to load the outer surfaces of the brass and nickel disks 10A, 10B and during the connection. Any non-uniformity on the surfaces of the platens 36A, 36B of the pressurizer used to apply was made to accommodate. The entire batch was transferred to a hydraulic pressurizer where a load of 107,000 pounds (lbs) was applied to the batch. Subsequently, the seats 12 of the assembly 24 were electrically and simultaneously ignited at twelve ignition points around the periphery indicated by arrows in FIG. 3, and the component bodies 10A, 10B were ignited. Resulted in bonding to each other.

실시예 2Example 2

이 실시예에 있어서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 조립체 탭(20)들을 결합영역(26)의 주연부 모서리들 내측으로 조립체(24) 상에 위치시키는 한편으로 상기 반응성 또는 점화브릿지(22)들을 상기 결합영역(26)의 상기 주연부 모서리들 외측으로 위치시켰다. 도 7의 일반적인 배치로 나타낸 바와 같이, 상기 여러 구성요소들이 니켈 디스크 구성요소(10A)(0.2인치 두께) 및 황동 디스크 구성요소(10B)(0.6인치 두께)사이에 형성될 결합영역(26)을 갖는 가압기 압반(36A, 36B)들 사이에서 조 립되었다. 상기 결합영역(26)은 17.7인치의 외경 및 246평방인치의 면적을 갖는 원형이다. 위의 실시예 1에 대한 것과 마찬가지로, 주석-납 땜납 등과 같은 가융성물질의 층(32A, 32B)들이 상기 니켈 및 황동 구성요소 본체(10A, 10B)들에 사전적용되었다. 상기 결합영역(26)에 대한 적용범위를 제공하기 위하여, 도 4에 나타낸 바와 같은 조립체(24)로서 간격(G)을 가로질러 3개의 인듐 땜납 탭(20)들 전체를 가압하는 것에 의하여 8개의 반응성복합물질시트(12)들이 사전조립되었다. 상기 갭(G)들을 가로지르는 반응 전개를 확실하게 하기 위하여, 8개의 반응성 박막 점화브릿지(22)들이 상기 결합영역(26) 외측에서 상기 갭(G)을 가로질러 부착되었다. 고온 테이프(high temperature tape ; 캡톤®(Kapton®))의 작은 조각들이 사용되어 상기 점화브릿지(22)와 상기 반응성복합물질시트(12)들 간의 부착을 제공하고 그리거 상기 조립체(24)의 구조적인 지지를 제공하는 목적으로 더 기능하도록 하였다.In this embodiment, as shown in FIG. 4, the assembly tabs 20 are positioned on the assembly 24 inside the periphery edges of the joining region 26 while the reactive or ignition bridges 22 are removed. The periphery edges of the engagement zone 26 were located outward. As shown in the general arrangement of FIG. 7, the various components form a joining region 26 to be formed between nickel disk component 10A (0.2 inch thick) and brass disk component 10B (0.6 inch thick). With presser platens 36A and 36B. The joining region 26 is circular with an outer diameter of 17.7 inches and an area of 246 square inches. As with Example 1 above, layers 32A, 32B of fusible material, such as tin-lead solder, were pre-applied to the nickel and brass component bodies 10A, 10B. In order to provide coverage for the bonding area 26, eight of the three indium solder tabs 20 are pressed across the gap G as an assembly 24 as shown in FIG. Reactive composite material sheets 12 were preassembled. In order to ensure reaction evolution across the gaps G, eight reactive thin film ignition bridges 22 were attached across the gap G outside the bonding region 26. High temperature tape; bit of the (high temperature tape Kapton ® (Kapton ®)) have been used provide adhesion between the ignition bridge (22) and the reactive composite material sheet 12 and the structure of geurigeo the assembly 24 It was to function more for the purpose of providing support.

다음으로, 상기 황동 디스크 구성요소(10B)가 상방으로 면하는 주석-납 땜납(32B)의 사전적용된 층에 대한 편평한 면 상에 위치시켰다. 상기 조립체(24)의 상기 부분들은 상기 황동 디스크(10B)의 상단 상의 최소 분리 간격(G)으로 서로에 대해 인접하게 위치시켜 이들이 상기 결합영역(26)을 완전히 덮도록 하였다. 상기 니켈 디스크(10A)를 상기 조립체(24) 내에서 상기 반응성복합물질(12)들과 접촉하도록 하여 아래로 면하는 주석-납 땜납(32A)의 사전적용된 층에 대한 반응성 다층 박막 위에 적용시켰다. 0.75인치의 두께와 17.7인치의 직경을 갖는 하나의 알루미 늄 스페이서플레이트(34)를 상기 니켈 디스크(10A) 위로 그리고 그에 정렬되도록 위치시켰다. 상기 스페이서 두께는 서로 다른 크기를 갖는 스페이서플레이트들에 대하여 여러 연결들을 만드는 것에 의하여 앞서 기술한 공정을 사용하여 미리 결정되었다. 일치하는 표면적을 갖는 단단한 고무(38)의 박층이 상기 알루미늄 스페이서플레이트(34) 위에 위치되어 상기 황동 및 니켈 디스크(10A, 10B)들의 외측 표면들 및 연결 동안에 하중을 적용시키는 데 사용된 가압기의 상기 압반(36A, 36B)들의 표면들 상의 임의의 불균일함을 수용하도록 하였다. 상기 전체 배치를 수압식 가압기에로 옮기고 여기에서 107,000파운드의 하중을 상기 배치에 적용시켰다. 계속해서 상기 조립체(24)의 상기 시트(12)들을 도 4의 화살표들로 표시한 주연부 주위의 16개의 점화점들에 전기적으로 동시적으로 점화시켰으며, 상기 구성요소 본체(10A, 10B)들을 서로 결합시키는 결과를 낳았다.Next, the brass disk component 10B was placed on a flat surface for the pre-applied layer of tin-lead solder 32B facing upwards. The parts of the assembly 24 were placed adjacent to each other with a minimum separation gap G on the top of the brass disk 10B so that they completely covered the coupling area 26. The nickel disk 10A was applied over the reactive multilayer thin film to the pre-applied layer of tin-lead solder 32A facing down in contact with the reactive composite materials 12 in the assembly 24. One aluminum spacer plate 34 having a thickness of 0.75 inches and a diameter of 17.7 inches was positioned above and aligned with the nickel disk 10A. The spacer thickness was predetermined using the process described above by making several connections to spacer plates having different sizes. A thin layer of hard rubber 38 having a matching surface area is placed on the aluminum spacer plate 34 to allow the outer surfaces of the brass and nickel disks 10A and 10B to be used to apply a load during connection with the outer surfaces of the brass and nickel disks 10A and 10B. Any irregularities on the surfaces of the platens 36A and 36B were to be accommodated. The entire batch was transferred to a hydraulic press and a load of 107,000 pounds was applied to the batch. Subsequently, the seats 12 of the assembly 24 were electrically and simultaneously ignited at 16 ignition points around the periphery indicated by arrows in FIG. 4, and the component bodies 10A, 10B were ignited. Resulted in bonding to each other.

실시예 3Example 3

이 실시예에 있어서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 조립체 탭(20) 및 점화브릿지(22)들을 조립체(24) 상에 두 가지 모두 결합영역(26)의 주연부 모서리들의 내측 및 외측들 모두에 위치시켰다. 도 7에 나타낸 일반적인 배치에 따라, 0.3인치(0.3") 두께의 구리합금 디스크(10A) 및 0.5인치 두께의 구리합금 디스크(10B)로 이루어지는 구성요소 본체(10A, 10B)들을 상기 결합영역(26) 내에서 상기 조립체(24)와 함께 배치시켰다. 상기 결합영역(26)은 13인치의 외경 및 133평방인치의 면적을 갖는 원형이다. 주석-납 땜납이 가융성물질층(32A, 32B)들로 사용되었다. 시트 간격(G)들을 가로질러 4개의 인듐 땜납 탭(20)들을 가압하는 것에 의하여 도 12에 나타낸 상기 조립체 배치(24) 내에서 9개의 반응성복합물질시트(12)들이 사전조립되었다. 상기 갭(G)들을 가로지르는 반응 전개를 확실하게 하기 위하여, 10개의 반응성 점화브릿지(22)들을 임계 경계(critical boundaries)들에, 2개를 상기 결합영역(26) 내에 그리고 8개를 상기 결합영역(26)의 외측에 부착시켰다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 0.5인치 구리 디스크(10B)를 바닥에 그러나 그 아래의 선택적인 스페이서플레이트(34)는 없이, 그리고 계속해서 상기 조립체(24)를 상기 결합영역(26) 내에 위치시키고 그리고 계속해서 0.3인치 구리 디스크(10A)를 상단에 위치시키도록 여러 구성요소들을 배치시켰다. 하나의 알루미늄 스페이서플레이트(34)를 0.3인치 두께의 구리 디스크(10A) 위로 그리고 그에 정렬되도록 위치시켰다. 일치하는 표면적을 갖는 단단한 발포체(foam)가 상기 컴플라이언트층(78)로서 기능하였다. 상기 전체 배치를 수압식 가압기에로 옮기고 여기에서 상기 가압기에 의해 57,850파운드의 하중을 상기 조립체(24)에 적용시켰다. 상기 반응성복합물질시트(12)들을 도 12의 화살표들로 표시한 바와 같이 상기 주연부 주위에 균일하게 이격된 12개의 지점들에서 전기적으로 동시적으로 점화시켜 결합 형성 반응을 개시시켰다.In this embodiment, as shown in FIG. 12, the assembly tabs 20 and the ignition bridges 22 are both located on the assembly 24 at both the inside and outside of the peripheral edges of the engagement region 26. I was. According to the general arrangement shown in FIG. 7, the component bodies 10A, 10B consisting of 0.3 inch (0.3 ") thick copper alloy discs 10A and 0.5 inch thick copper alloy discs 10B are formed in the joining region 26. The bond zone 26 is circular, having an outer diameter of 13 inches and an area of 133 square inches, in which the tin-lead solder is made of fusible layers 32A and 32B. Nine reactive composite sheets 12 were preassembled in the assembly arrangement 24 shown in FIG. 12 by pressing four indium solder tabs 20 across the sheet spacings G. FIG. In order to ensure reaction evolution across the gaps G, ten reactive ignition bridges 22 are placed at critical boundaries, two within the bonding region 26 and eight above. It was attached to the outer side of the joining area 26. Shown in FIG. As shown, a 0.5 inch copper disk 10B is at the bottom but without the optional spacer plate 34 thereunder, and subsequently the assembly 24 is placed within the joining region 26 and subsequently 0.3 inch. Several components were placed to position the copper disk 10A on top.A single aluminum spacer plate 34 was positioned over and aligned with the 0.3 inch thick copper disk 10A. A foam functioned as the compliant layer 78. The entire batch was transferred to a hydraulic pressurizer where a 57,850 pound load was applied to the assembly 24 by the pressurizer. The sheets 12 are electrically drawn at twelve points evenly spaced around the periphery as indicated by the arrows in FIG. 12. It was ever ignition was initiated by the bond formation reaction.

그 결과의 연결된 조립체를 초음파적으로(음파적으로) 스캐닝을 수행하여 상기 결합의 품질을 결정하였다. 상기 결합영역(26)의 주연부 모서리들에 인접한 밝은 백색영역들로 나타나는 공극들로 알려진 포획된 공기를 포함하는 좋지 않은 결합 품질의 영역들을 갖는 대표적인 음파스캔(acoustic scan)을 도 13에 나타내었다. 전체 결합영역의 백분율로서 측정된 공극 함량(void content)은 1% 이하로 고 품질의 결합을 나타내고 있다. 도 13의 검은선들은 상기 연결 공정 동안에 용융된 땜납에 의해 채워진 반응성복합물질의 개개 시트들 사이의 균열(cracks)들 또는 간격들을 나타낸다. 곧지 않은 검은선들은 상기 연결 동안에 반응성복합물질시트들이 반응함에 따라 상기 시트들의 용적 수축으로 인하여 발생하는 상기 반응성복합물질의 개개 시트들의 균열에 기인하는 것이다. 반응성 다층 박막의 개개 조각들 사이에 채워진 간격들은 곧은선들이고 그리고 결합에 앞서 상기 조립체(24) 내로 사전조립된 상기 반응성복합물질의 개개 시트들의 패턴을 나타내고 있다.The resulting connected assembly was scanned ultrasonically (acoustically) to determine the quality of the bond. A representative acoustic scan with regions of poor bonding quality including trapped air known as voids appearing as bright white regions adjacent to the peripheral edges of the bonding region 26 is shown in FIG. 13. The void content, measured as a percentage of the total bonding area, indicates a high quality bond of less than or equal to 1%. The black lines in FIG. 13 indicate cracks or gaps between the individual sheets of reactive composite material filled by molten solder during the connection process. The straight black lines are due to the cracking of the individual sheets of the reactive composite material which occurs due to the volume shrinkage of the sheets as the reactive composite sheets react during the connection. The gaps filled between the individual pieces of the reactive multilayer thin film are straight lines and represent a pattern of individual sheets of the reactive composite material preassembled into the assembly 24 prior to bonding.

실시예 4Example 4

이 실시예에 있어서는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 반응성복합물질시트(12)의 조립체(24)가 사각형의 결합영역(26) 내에 위치되는 조립체 탭(20)들과 함께 그리고 상기 사각형의 결합영역(26)의 주연부 모서리들의 외측에의 점화브릿지(22)들과 함께 배치되었다. 결합될 상기 구성요소(10A, 10B)들은 0.5인치 두께의 알루미늄의 사각형의 판(10A) 및 0.5인치 두께의 티타늄-알루미늄-바나듐 합금의 사각형의 판(10B)들로 이루어진다. 상기 결합영역(26)은 12인치의 측면 길이 및 144평방인치의 면적을 갖는 사각형을 한정한다. 상기 두 개의 구성요소(10A, 10B)들 상의 가융성층(32A, 32B)들을 제공하는 데 주석-은 땜납(tin-silver solder)가 사용되었다. 상기 시트(12)들 사이의 간격(G)을 가로질러 두 개의 인듐 땜납 탭(20)들을 가압하는 것에 의하여 도 14에 나타낸 패턴으로 6개의 동등한 크기의 반응성복합물질시트(12)들을 사전조립하였다. 상기 갭(G)들을 가로지르는 반응 전개를 확실하게 하기 위하여, 6개의 반응성 다층 박막 점화브릿지(22)들을 상기 결합영역(26) 외측의 임계 경계들에 부착시켰다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 0.5인치 두께 및 12인치 측면을 갖는 알루미늄으로 된 사각형의 스페이서플레이트(34)를 편평한 표면 상에 위치시켰다. 계속해서 상기 티타늄 합금 구성요소(10B), 반응성 다층 박막 조립체(24) 및 알루미늄 구성요소 본체(10A)들을 상기 스페이서플레이트(34)의 상단 상에 위치시켰다. 제1스페이서플레이트와 동일한 규격의 제2의 사각형의 알루미늄 스페이서플레이트(34)를 상기 알루미늄 구성요소 본체(10A) 상에 그리고 그에 정렬시켜 위치시켰다. 단단한 고무의 박층이 상기 제2의 스페이서플레이트(34) 상에 위치되어 컴플라이언트층(38)로서 기능하였다. 상기 전체 조립된 배치를 수압식 가압기에로 옮기고 여기에서 상기 가압기 압반(36A, 36B)들에 의해 62,640파운드의 하중을 상기 조립된 배치에 적용시켰다. 상기 반응성복합물질시트(12)들을 도 14의 화살표들로 표시한 바와 같이 주위의 균일하게 이격된 10개의 지점들에서 전기적으로 동시적으로 점화시켜 상기 구성요소(10A, 10B)들 사이에서의 결합 반응의 결과를 낳았다.In this embodiment, as shown in FIG. 14, the assembly 24 of the reactive composite sheet 12 is in combination with the assembly tabs 20 located within the rectangular joining region 26 and the rectangular joining region. It was arranged with the ignition bridges 22 on the outside of the peripheral edges of (26). The components 10A, 10B to be joined consist of a square plate 10A of 0.5 inch thick aluminum and a square plate 10B of a titanium-aluminum-vanadium alloy of 0.5 inch thick. The joining area 26 defines a rectangle having a side length of 12 inches and an area of 144 square inches. Tin-silver solder was used to provide fusible layers 32A and 32B on the two components 10A and 10B. Six equally sized sheets of reactive composite material 12 were preassembled in the pattern shown in FIG. 14 by pressing two indium solder tabs 20 across the gap G between the sheets 12. . In order to ensure reaction evolution across the gaps G, six reactive multilayer thin film ignition bridges 22 were attached to critical boundaries outside the bonding region 26. As shown in FIG. 7, a rectangular spacer plate 34 of aluminum 0.5 inch thick and 12 inch sides was placed on a flat surface. The titanium alloy component 10B, reactive multilayer thin film assembly 24 and aluminum component body 10A were then placed on top of the spacer plate 34. A second rectangular aluminum spacer plate 34 of the same dimensions as the first spacer plate was positioned on and aligned with the aluminum component body 10A. A thin layer of hard rubber was placed on the second spacer plate 34 to function as the compliant layer 38. The entire assembled batch was transferred to a hydraulic pressurizer where a load of 62,640 pounds was applied to the assembled batch by the pressurizer platens 36A and 36B. The reactive composite sheet 12 is electrically ignited simultaneously at ten evenly spaced points around it as indicated by the arrows in FIG. 14 to bond between the components 10A and 10B. Resulted in a reaction.

그 결과의 상기 구성요소 본체(10A, 10B)들 사이의 연결을 초음파적으로 스캐닝하여 상기 결합의 품질을 결정하였다. 음파스캔을 도 15에 나타내었다. 전체 결합영역의 백분율로서 측정된 공극 함량은 1% 이하로 고품질의 결합을 나타내고 있다. 도 15의 검은 수평선 및 수직선들은 상기 연결 공정 동안에 용융된 땜납에 의해 채워진 반응성복합물질의 개개 시트들 사이의 간격들을 나타낸다. 따라서 상기 초음파 씨-스캔으로부터 반응성복합물질의 6개의 시트들이 상기 두 구성요소 본체(10A, 10B)들을 효과적으로 연결한다는 것이 명백하게 관측될 수 있었다.The quality of the coupling was determined by ultrasonically scanning the connections between the resulting component bodies 10A, 10B. Acoustic wave scanning is shown in FIG. 15. The pore content, measured as a percentage of the total bonding area, indicates a high quality bond of 1% or less. The black horizontal and vertical lines in FIG. 15 represent the gaps between the individual sheets of reactive composite material filled by the molten solder during the connection process. Thus it could be clearly observed from the ultrasonic sea-scan that six sheets of reactive composite material effectively connect the two component bodies 10A, 10B.

실시예 5Example 5

이 실시예에 있어서는, 반응성복합물질시트(12)들의 조립체(24)가 도 16에서 계통적으로 나타낸 바와 같이 한 세트의 이산된 구성요소 타일(a set of discrete component tiles)(40A 내지 40F)들의 동시적인 연결에 활용되었다. 상기 이산된 구성요소 타일(40A 내지 40F)들은 탄화붕소((B4C)로 이루어지고, 6.25인치의 길이와 6인치의 폭 그리고 0.25인치의 두께의 규격을 갖는다. 상기 단일의 기본 구성요소 본체(42)는 26.25인치의 길이와 7.25인치의 폭 및 0.31인치의 두께의 전체 규격을 갖는 구리플레이트를 포함한다. 상기 결합영역(26)은 25인치의 길이, 6인치의 폭 및 150입방인치의 면적의 직사각형 형상을 갖는다. 상기 구리 플레이트(42) 및 개개 탄화붕소 타일(40A 내지 40F)에 사전적용된 주석-은 땜납의 층들은 가융성물질층(32A, 32B)들로서 작용한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 6개의 반응성복합물질시트(12)들은 상기 결합영역(26)의 외측의 상기 시트(12)들 사이의 간격들을 가로지르는 10개의 반응성 다층 박막 점화 브릿지(22)들로의 테이핑(taping ; 테이프로 접착시키는 것) 하는 것에 의하여 하나의 조립체(24) 내로 사전조립되어 상기 시트(12)들 모두의 동시적인 점화의 가능성을 증가시키도록 하였다. 상기 구리 플레이트(42)는 상방으로 면하는 주석-은 땜납(32B)의 층에 대한 편평한 표면 상에 위치되었다. 상기 조립체(24)를 상기 구리 플레이트(42)의 상단 상에 위치시켜 상기 결합영역(26)을 완전히 덮도록 하였다. 주석-은 땜납(32A)을 층들이 아래로 향하도록 하여 상기 조립체(24)의 상기 시트(12)들과 접촉하도록 하여 각 탄화붕소 타 일(40A 내지 40F)들을 원하는 배치로 상기 조립체(24) 위에 위치시켰다. 본 실시예에 있어서, 상기 탄화붕소 타일(40A 내지 40F)들은 도 16에 나타낸 바와 같이 끝에서 끝까지 서로에 대해 접촉하여 하여 그리고 상기 사각형의 결합영역(26)에 정렬되도록 하여 위치시켰다. 상기 결합영역(26)의 형상괴 일치하는 단단한 고무의 박층으로 이루어지는 컴플라이언트층(38)이 상기 탄화붕소 타일(40A 내지 40F)들 위에 위치되었다. 하나의 알루미늄 스페이서플레이트(34)가 상기 컴플라이언트층(38) 상에 위치되고 그리고 상기 결합영역(26)에 대해 정렬되었다. 상기 전체 배치를 수압식 가압기에로 옮기고 여기에서 상기 가압기 압반(36A, 36B)들에 의해 65,250파운드의 하중을 상기 배치에 적용시켰다. 상기 반응성복합물질시트(12)들을 상기 점화브릿지(22)들 각각 및 상기 조립체(24)의 각 단부에 있는 점화브릿지들에 대응하는 균일하게 이격된 12개의 지점들에서 전기적으로 동시적으로 점화시켜 상기 구리 플레이트(42)와 상기 탄화붕소 타일(40A 내지 40F)들 사이에서의 결합 반응의 결과를 낳았다.In this embodiment, the assembly 24 of the reactive composite sheet 12 is simultaneous of a set of discrete component tiles 40A to 40F as systematically shown in FIG. 16. It was used for the connection. The discrete component tiles 40A to 40F are made of boron carbide (B 4 C) and have dimensions of 6.25 inches long, 6 inches wide and 0.25 inches thick. 42 includes a copper plate having a total dimensions of 26.25 inches long, 7.25 inches wide and 0.31 inch thick, the joining area 26 being 25 inches long, 6 inches wide and 150 cubic inches. It has a rectangular shape of area The layers of tin-silver solder pre-applied to the copper plate 42 and the individual boron carbide tiles 40A to 40F act as fusible layers 32A and 32B. As can be seen, the six reactive composite sheet 12 taping into ten reactive multilayer thin film ignition bridges 22 across the gaps between the sheets 12 outside of the bonding region 26; By bonding with tape) It was preassembled into one assembly 24 to increase the likelihood of simultaneous ignition of all of the sheets 12. The copper plate 42 was placed on a layer of tin-silver solder 32B facing upwards. The assembly 24 was placed on top of the copper plate 42 so as to completely cover the bonding area 26. Tin-silver solder 32A was layered down. Each boron carbide tile 40A to 40F is positioned above the assembly 24 in a desired arrangement such that it is in contact with the sheets 12 of the assembly 24. In this embodiment, the carbonization The boron tiles 40A to 40F were positioned in contact with each other from end to end as shown in Fig. 16 and aligned so as to align with the rectangular joining region 26. The shape of the joining region 26 coincides with each other. Tight and A thin, compliant layer 38 of radish was positioned over the boron carbide tiles 40A to 40F. An aluminum spacer plate 34 is located on the compliant layer 38 and the bonding region. It was sorted about 26. The entire batch was transferred to a hydraulic pressurizer where a load of 65,250 pounds was applied to the batch by the pressurizer platens 36A, 36B. The reactive composite sheet 12 is electrically and simultaneously ignited at twelve uniformly spaced points corresponding to each of the ignition bridges 22 and the ignition bridges at each end of the assembly 24. The result was a coupling reaction between the copper plate 42 and the boron carbide tiles 40A to 40F.

실시예 6Example 6

이 실시예에 있어서는, 반응성복합물질시트(12)들의 조립체(24)가 도 17에서 나타낸 바와 같이 2개의 만곡된 구성요소 본체(44A, 44B)들을 마주하는 비-평면(만곡된)의 표면들 상에서 결합시키는 데 활용되었다. 특히, 0.015인치의 두께를 갖는 만곡된 강철시트를 포함하는 구성요소 본체(44A)를 만곡된 탄화붕소 타일을 포함하는 구성요소 본체(44B)에 결합시켰다. 상기 결합영역은 규칙적인 형상으로 제한되지는 않았으며, 대략 111평방인치의 표면적을 가졌다. 주석-은 땜납의 가융성 층(32A, 32B)들이 상기 강철시트 및 상기 탄화붕소 타일에 사전적용되었다. 불규칙하게 만곡된 결합영역(26)의 외측의 간격(G)들을 가로질러 그리고 테이핑하고 그리고 2개의 인듐 땜납 탭들을 상기 결합영역(26)의 내측의 간격(G)들을 가로질러 가압하는 것에 의하여 6개의 반응성 다층 박막 점화 브릿지(22)들을 조립체(24) 내로 사전조립하였다. 상기 탄화붕소 타일들을 상방으로 면하는 주석-은 땜납의 상기 가융성층(32B)과 함께 형상-맞춤 주형(form-fitting mold)(46) 상에 위치시켰다. 상기 형상-맞춤 주형(46)은 고무의 컴플라이언트층(38)으로 덧대어져서 표면 결함들을 수용하도록 하였다. 각 3인치의 폭의 4개의 조각들을 포함하는 은-주석-티타늄 땜납(S-Bond®)으로 이루어지는 독립해 있는 가융성층(free-standing fusible layer)(48)이 상기 탄화붕소 타일(44B) 상에 위치되었다. 계속해서 상기 반응성복합물질 조립체(24)를 상기 독립해 있는 가융성층(48)의 상단 상에 위치시켜 불규칙하게 만곡된 결합영역(26)을 완전히 덮도록 하였다. 주석-은 땜납(32A)을 층들이 아래로 향하도록 하여 상기 강철시트(44A)가 다음의 상기 조립체(24)의 위에 위치되도록 하였다. 일치하는 형상-맞춤 주형(50)을 상기 강철시트(44A)의 위에 위치시키고, 그 전체 조립체를 수압식 가압기에로 옮겼다. 상기 가압기 압반(36A, 36B)들에 의해 상기 조립체에 32,000파운드의 하중을 적용시키고, 그리고 상기 결합영역(26)의 주연부 모서리들 주변에서 균일하게 이격된 10개의 지점들에서 전기적으로 동시적으로 점화시켜 상기 만곡된 불규칙한 결합영역을 통하여 결합 반응이 개시되도록 하였다.In this embodiment, the assembly 24 of the reactive composite sheet 12 has non-planar (curved) surfaces facing the two curved component bodies 44A, 44B as shown in FIG. 17. It was used to bind phase. In particular, component body 44A comprising a curved steel sheet having a thickness of 0.015 inches was bonded to component body 44B comprising a curved boron carbide tile. The bonding area was not limited to a regular shape and had a surface area of approximately 111 square inches. Fusible layers 32A and 32B of tin-silver solder were pre-applied to the steel sheet and the boron carbide tile. By taping across and tapering the gaps G outside of the irregularly curved bond region 26 and pressing the two indium solder tabs across the gaps G inside the bond region 26. Two reactive multilayer thin film ignition bridges 22 were preassembled into the assembly 24. The boron carbide tiles were placed on a form-fitting mold 46 with the fusible layer 32B of tin-silver solder facing upwards. The shape-fitting mold 46 was padded with a compliant layer 38 of rubber to accommodate surface defects. Comprising four pieces of each 3-inch width-tin-titanium solder fusible layer which independently consisting of (S-Bond ®) (free -standing fusible layer) (48) is on said boron carbide tile (44B) Was located in. Subsequently, the reactive composite assembly 24 was placed on top of the independent fusible layer 48 to completely cover the irregularly curved bonding region 26. Tin-silver solder 32A was directed down so that the steel sheet 44A was positioned above the next assembly 24. A matching shape-fitting mold 50 was placed on top of the steel sheet 44A and the entire assembly was transferred to a hydraulic press. The presser platens 36A, 36B apply a load of 32,000 pounds to the assembly, and electrically ignite simultaneously at ten points spaced evenly around the perimeter edges of the engagement zone 26. The binding reaction was initiated through the curved irregular binding region.

본 발명의 관점으로부터 벗어남이 없이 앞서의 구성들 및 절차들에서 다양한 변형들이 이루어질 수 있기 때문에, 앞서의 상세한 설명 또는 첨부된 도면들에서 나타낸 모든 구성들은 설명을 위한 것으로 의도된 것이며 본 발명의 범위를 제헌하는 것이 아니다.Since various modifications may be made in the above configurations and procedures without departing from the scope of the invention, all configurations shown in the foregoing detailed description or the accompanying drawings are intended to be illustrative and are in scope of the invention. It is not constitutional.

본 발명은 반응성 다층 박막(reactive multilayer foils) 등과 같은 반응성 복합 물질들을 이용하여 대규모의 결합 영역들 상에서 물질의 분체들을 연결하는 방법을 제공하고, 그러한 제품의 생산에 이용될 수 있다.The present invention provides a method of connecting powders of material on large scale bonding regions using reactive composite materials such as reactive multilayer foils and the like, and can be used in the production of such products.

Claims (50)

제1구성요소 본체와 개개 부가의 구성요소 본체 사이에 적어도 하나의 반응성복합물질의 시트를 위치키는 단계; 및 Positioning a sheet of at least one reactive composite material between the first component body and the respective additional component body; And 대규모의 결합영역에 걸쳐 상기 제1구성요소 본체와 상기 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체 사이에서 결합의 형성의 결과를 가져오는 발열반응을 상기 반응성복합물질의 시트 내에서 개시시키는 단계;Initiating an exothermic reaction in the sheet of reactive composite material resulting in the formation of a bond between the first component body and the at least one additional component body over a large area of bonding; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And coupling the first component body to the at least one additional component body over a large engagement area. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 대규모 결합영역이 반응성복합물질의 하나의 시트의 표면적 보다 큰 표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법. And wherein said large-scale bonding zone has a surface area greater than the surface area of one sheet of reactive composite material over at least one additional component body over a large-scale bonding zone. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 대규모 결합영역이 반응성복합물질의 하나의 시트의 규격 보다 큰 대응하는 적어도 하나의 규격을 가지며, 상기 대응하는 적어도 하나의 규격이 길이 또는 폭인 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.A first component body over a large bond area, wherein said large bond area has at least one corresponding specification that is greater than the size of one sheet of reactive composite material, and wherein said at least one size is a length or width. To the at least one additional component body. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1구성요소 본체 및 각 부가의 구성요소 본체를 통하여 상기 적어도 하나의 반응성복합물질의 시트 상에 압력을 적용시키는 단계를 더 포함하며, 상기 압력이 상기 발열반응을 일으키기 이전 및 발열 반응을 일으키는 동안에 적용되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Applying a pressure on the sheet of at least one reactive composite material through the first component body and each additional component body, wherein the pressure causes the exothermic reaction and causes the exothermic reaction to occur. A method of joining a first component body to at least one additional component body over a large area of engagement characterized in that it is applied during. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 압력을 적용하기 이전에 구성요소 본체의 근처에 적어도 하나의 스페이서플레이트를 위치시키는 단계를 더 포함하고, 상기 스페이서플레이트가 결합 형성 동안에 공극 형성을 교효시키는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Positioning at least one spacer plate in the vicinity of the component body prior to applying the pressure, wherein the spacer plate alters pore formation during bond formation. A method of coupling a component body to at least one additional component body. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1구성요소 본체와 상기 적어도 하나의 반응성복합물질의 시트 사이에 가융성물질의 층을 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.At least one addition of a first component body over a large bond area further comprising positioning a layer of fusible material between the first component body and the sheet of at least one reactive composite material. To a component body of the apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 적어도 하나 이상의 반응성복합물질의 시트와 상기 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체들 각각 사이에 가융성물질의 층을 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법. Further comprising placing a layer of fusible material between each of the at least one reactive composite material sheet and each of the at least one additional component bodies. To the at least one additional component body. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1구성요소 본체와 개개 부가의 구성요소 본체 사이에 반응성복합물질의 적어도 하나의 층을 위치시키는 단계에 앞서 가융성물질의 적어도 2개의 층들 사이에 반응성 복합물질의 적어도 하나의 층을 내포시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Embedding at least one layer of the reactive composite material between at least two layers of the fusible material prior to placing at least one layer of the reactive composite material between the first component body and the respective additional component body. Further comprising the step of: coupling the first component body to at least one additional component body over a large engagement area. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 위치시키는 단계가 다수의 인접하는 반응성복합물질의 시트들을 상기 제1구성요소 본체 및 개개 부가의 구성요소 본체들 사이에 위치시키는 단계를 더 포함하며,Said positioning further comprises positioning a plurality of adjacent sheets of reactive composite material between said first component body and each additional component body, 여기에서 상기 발열반응이 상기 다수의 인접하는 시트들 각각에서 개시되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Wherein said exothermic reaction is initiated in each of said plurality of adjacent sheets. 18. A method of coupling a first component body to at least one additional component body over a large area of bonding. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 다수의 인접하는 반응성복합물질의 시트들 내에서의 상기 발열반응이 실질적으로 동시적으로 개시되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Coupling the first component body to at least one additional component body over a large bonding area, wherein the exothermic reaction in the sheets of a plurality of adjacent reactive composite materials is initiated substantially simultaneously. Way. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 다수의 인접하는 반응성복합물질의 시트들 사이에 적어도 하나의 점화브릿지를 위치시키는 단계를 더 포함하고 여기에서 상기 점화브릿지가 개시된 발열반응을 상기 인접하는 반응성복합물질의 시트들 사이에서 전달하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Positioning at least one ignition bridge between the sheets of the plurality of adjacent reactive composite materials, wherein the ignition bridge transfers the disclosed exothermic reaction between the sheets of the adjacent reactive composite materials. A method of coupling a first component body to at least one additional component body over a large area of engagement. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 점화브릿지가 반응성복합물질, 다층와이어, 반응성 화합물들의 느슨한 혼합물 및 반응성 화합물들의 조밀한 혼합물들 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Wherein the ignition bridge comprises at least one of a reactive composite material, a multi-layered wire, a loose mixture of reactive compounds and a dense mixture of reactive compounds. Method of coupling to the component body. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 다수의 인접하는 반응성복합물질의 시트들 각각을 반응성복합물질의 조립체 내로 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Securing each of the plurality of adjacent sheets of reactive composite material into an assembly of reactive composite materials, wherein the first component body is attached to at least one additional component body over a large bond area. How to combine. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 다수의 인접하는 반응성복합물질의 시트들 사이에 적어도 하나의 구조적 지지 탭을 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And securing at least one structural support tab between the plurality of adjacent sheets of reactive composite material, the first component body over at least one additional component body over a large bond area. How to bind to. 제 14 항에 있어서, The method of claim 14, 상기 적어도 하나의 구조적 지지 탭이 가융성물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And wherein said at least one structural support tab is made of a fusible material, wherein said first component body is coupled to at least one additional component body over a large area of engagement. 제 14 항에 있어서, The method of claim 14, 상기 적어도 하나의 구조적 지지 탭이 개시된 발열반응을 상기 인접하는 반응성복합물질의 시트들 사이에서 전달하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Coupling the first component body to the at least one additional component body over a large bond area, wherein the at least one structural support tab transfers the disclosed exothermic reaction between the adjacent sheets of reactive composite material. How to let. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 반응성복합물질의 인접하는 시트들의 연접하는 모서리들을 결합시켜 상기 조립체를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Coupling the first edges of the first component body to at least one additional component body over a large area of bonding, further comprising the step of joining adjacent edges of adjacent sheets of reactive composite material to form the assembly. Way. 제 17 항에 있어서, The method of claim 17, 상기 연접하는 모서리들이 유기 접착제로 결합되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And joining the first component body to at least one additional component body over a large bond area, wherein the mating edges are joined with an organic adhesive. 제 17 항에 있어서, The method of claim 17, 상기 연접하는 모서리들이 가융성물질로 결합되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And joining the first component body to at least one additional component body over a large bonding area, wherein the joining edges are joined by a fusible material. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발열반응이 전기적인 전류로 개시되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And wherein the exothermic reaction is initiated by an electrical current, coupling the first component body to at least one additional component body over a large coupling area. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발열반응이 전기적인 저항가열로 개시되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And wherein the exothermic reaction is initiated by electrical resistive heating, coupling the first component body to at least one additional component body over a large coupling area. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발열반응이 적어도 하나의 레이저 펄스로 개시되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And wherein the exothermic reaction is initiated with at least one laser pulse. A method of coupling a first component body to at least one additional component body over a large coupling area. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발열반응이 유도가열로 개시되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And wherein said exothermic reaction is initiated by induction heating, said first component body being coupled to said at least one additional component body over a large area of bonding. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발열반응이 마이크로파 에너지로 개시되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And wherein said exothermic reaction is initiated by microwave energy, said first component body being coupled to at least one additional component body over a large area of bonding. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발열반응이 초음파 교란으로 개시되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And wherein said exothermic reaction is initiated by ultrasonic disturbances, said first component body being coupled to at least one additional component body over a large area of engagement. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 반응성복합물질의 시트 내에서의 상기 발열반응을 개시시키는 단계가 상기 발열반응을 상기 적어도 하나의 반응성복합물질의 시트 내에서 다수의 점화점들에서 동시적으로 개시시키는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Initiating said exothermic reaction in said sheet of said at least one reactive composite material initiates said exothermic reaction simultaneously at a plurality of ignition points within said sheet of said at least one reactive composite material. A method of coupling a first component body to at least one additional component body over a large area of engagement. 제 26 항에 있어서, The method of claim 26, 상기 발열반응이 상기 대규모 결합영역의 외측으로부터 중심부로 실질적으로 동시적인 방ㅂ버으로 전개되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Wherein the exothermic reaction is developed in a substantially simultaneous chamber from outside of the large-scale coupling zone to the central zone, wherein the first component body is coupled to at least one additional component body over the large coupling zone. . 청구항 1의 방법에 의하여 제1구성요소 본체와 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 연결체.A connection body formed between a first component body and at least one additional component body by the method of claim 1. 적어도 두 개의 구성요소 본체들 및 상기 적어도 두 개의 구성요소 본체들 사이의 결합영역 내에 위치되는 반응성복합물질의 다수의 시트들의 잔여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합된 구조물.And a remainder of at least two component bodies and a plurality of sheets of reactive composite material positioned within the bonding region between the at least two component bodies. 제 29 항에 있어서, The method of claim 29, 상기 반응성복합물질의 다수의 시트들 개개의 잔여부들이 상기 결합영역 내에서의 균일한 간격들에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 결합된 구조물.And wherein the remaining portions of the plurality of sheets of the reactive composite material are separated by uniform intervals within the bonding region. 제 29 항에 있어서, The method of claim 29, 상기 반응성복합물질의 다수의 시트들 개개의 잔여부들이 상기 결합영역의 외측으로부터 상기 결합영역의 중앙부에로 실질적으로 대칭인 반응 파면 전개 형태를 나타내는 것을 특징으로 하는 결합된 구조물.And wherein the remaining portions of the plurality of sheets of the reactive composite material exhibit a substantially symmetrical reaction wavefront development from the outside of the bonding region to the central portion of the bonding region. 조립체 내에서 각 인접하는 반응성복합물질시트들 사이에 적어도 하나의 점화브릿지를 연결시키는 단계;Connecting at least one ignition bridge between each adjacent reactive composite sheet in the assembly; 상기 다수의 반응성복합물질시트들 각각의 사이에 점화통로를 제공하는 단계;Providing an ignition passage between each of said plurality of reactive composite sheet; 상기 조립체 내의 제1반응성복합물질시트 내에서 발열반응을 개시시키는 단계; 및Initiating an exothermic reaction in a first sheet of reactive composite material in said assembly; And 상기 점화브릿지들 위로 상기 조립체 내에서 인접하는 반응성복합물질시트들 사이에서 상기 발열반응을 수행하는 단계;Performing the exothermic reaction between adjacent sheets of reactive composite material in the assembly over the ignition bridges; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 다수의 반응성복합물질시트들의 조립체 내에서의 발열반응을 개시시키는 방법.A method of initiating an exothermic reaction in an assembly of a plurality of reactive composite sheet, characterized in that it comprises a. 제 32 항에 있어서, The method of claim 32, 상기 발열반응이 상기 제1반응성복합물질시트에 결합된 점화브릿지의 점화로부터 상기 제1반응성복합물질시트 내에서 개시되는 것을 특징으로 하는 다수의 반응성복합물질시트들의 조립체 내에서의 발열반응을 개시시키는 방법.The exothermic reaction is initiated in the first reactive composite material sheet from the ignition of the ignition bridge bonded to the first reactive composite material sheet. Way. 제 32 항에 있어서, The method of claim 32, 상기 점화브릿지 각각이 반응성복합물질, 다층와이어, 반응성 화합물들의 느슨한 혼합물 및 반응성 화합물들의 조밀한 혼합물들 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 반응성복합물질시트들의 조립체 내에서의 발열반응을 개시시키는 방법.Initiating an exothermic reaction in an assembly of a plurality of reactive composite sheets, each ignition bridge comprising at least one of a reactive composite material, a multilayer wire, a loose mixture of reactive compounds and a dense mixture of reactive compounds. How to let. 제 32 항에 있어서, The method of claim 32, 상기 발열반응을 개시시키는 단계가 다수의 상기 반응성복합물질의 시트들 내에서 실질적으로 동시적으로 상기 발열반응을 개시시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 반응성복합물질시트들의 조립체 내에서의 발열반응을 개시시키는 방법.Initiating the exothermic reaction comprises initiating the exothermic reaction substantially simultaneously within the plurality of sheets of the reactive composite material. To initiate the process. 제 32 항에 있어서, The method of claim 32, 상기 발열반응을 개시시키는 단계가 반응성복합물질의 하나의 시트 내에서의 다수의 지점들에서 실질적으로 동시적으로 상기 발열반응을 개시시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 반응성복합물질시트들의 조립체 내에서의 발열반응을 개시시키는 방법.Initiating the exothermic reaction comprises initiating the exothermic reaction substantially simultaneously at a plurality of points within a sheet of the reactive composite material. To initiate an exothermic reaction in 적어도 하나의 결합수단에 의하여 연결된 적어도 2개의 인접하는 반응성복합물질의 시트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.And at least two adjacent sheets of reactive composite material connected by at least one coupling means. 제 37 항에 있어서, The method of claim 37, wherein 상기 결합수단이 구조적 지지 탭인 것을 특징으로 하는 조립체.And said coupling means is a structural support tab. 제 38 항에 있어서, The method of claim 38, 상기 구조적 지지 탭이 가융성물질로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 조립체.And said structural support tab is made of a fusible material. 제 37 항에 있어서, The method of claim 37, wherein 상기 결합수단이 개시된 발열반응을 상기 인접하는 반응성복합물질의 시트들 사이에서 전달하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 결합 수단에 의 하여 연결된 적어도 2개의 인접하는 반응성복합물질의 시트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.Wherein said bonding means comprises sheets of at least two adjacent reactive composite materials connected by at least one bonding means, arranged to transfer the disclosed exothermic reaction between said sheets of adjacent reactive composite material. Characterized in that the assembly. 제 37 항에 있어서, The method of claim 37, wherein 상기 결합수단이 상기 인접하는 반응성복합물질의 시트들의 연접하는 모서리들 사이에서의 결합임을 특징으로 하는 조립체.And said joining means is a bond between abutting edges of said adjacent sheets of reactive composite material. 제 41 항에 있어서, 42. The method of claim 41 wherein 상기 결합이 유기 접착제로 형성되는 것임을 특징으로 하는 조립체.Assembly wherein the bond is formed of an organic adhesive. 제 41 항에 있어서, 42. The method of claim 41 wherein 상기 결합이 가용성물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.Wherein said bond comprises a soluble material. 청구항 1의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 결합된 구조물.A bonded structure, which is produced by the method of claim 1. 제 44 항에 있어서, The method of claim 44, 상기 대규모 결합영역이 16평방인치 보다 더 큰 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 결합된 구조물.And said large-scale joining area has an area larger than 16 square inches. 제 44 항에 있어서, The method of claim 44, 상기 대규모 결합영역이 4인치 보다 큰 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 결합된 구조물.And said large-scale bonding zone has a length greater than 4 inches. 제1구성요소 본체 및 개개 부가의 구성요소 본체들 사이에 반응성복합물질의 적어도 하나의 시트를 위치시키는 단계; 및Positioning at least one sheet of reactive composite material between the first component body and the individual additional component bodies; And 대규모 결합영역에 걸쳐 상기 제1구성요소 본체와 상기 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체 사이에서의 결합의 형성의 결과를 가져오는 발열반응이 상기 시트 상의 복수의 점화점들에서 상기 반응성복합물질의 시트 내에서 발열반응을 동시적으로 개시시키는 단계;The exothermic reaction resulting in the formation of a bond between the first component body and the at least one additional component body over a large area of bonding results in a sheet of the reactive composite material at a plurality of ignition points on the sheet. Simultaneously initiating an exothermic reaction in the body; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And coupling the first component body to the at least one additional component body over a large engagement area. 제1구성요소 본체 및 개개 부가의 구성요소 본체들 사이에 반응성복합물질의 적어도 하나의 시트를 위치시키는 단계;Positioning at least one sheet of reactive composite material between the first component body and the individual additional component bodies; 상기 구성요소 본체들의 적어도 하나와 외부의 압력원 사이에 적어도 하나의 스페이서플레이트를 위치시키는 단계;Positioning at least one spacer plate between at least one of said component bodies and an external pressure source; 상기 외부의 압력원으로부터 상기 대규모 결합영역에 압력을 적용시키는 단계; 및Applying pressure to the large-scale coupling zone from the external pressure source; And 대규모 결합영역에 걸쳐 상기 제1구성요소 본체와 상기 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체 사이에서의 결합의 형성의 결과를 가져오는 발열반응이 상기 반 응성복합물질의 시트 내에서 발열반응을 개시시키는 단계;Initiating an exothermic reaction in the sheet of reactive composite resulting in the formation of a bond between the first component body and the at least one additional component body over a large area of bonding. ; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And coupling the first component body to the at least one additional component body over a large engagement area. 제 48 항에 있어서, 49. The method of claim 48 wherein 기 적어도 하나의 스페이서플레이트가 상기 결합의 특성을 변경시키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.Wherein at least one spacer plate is selected to alter the nature of said coupling. The method of claim 1, wherein the first component body is coupled to at least one additional component body over a large area of engagement. 제 49 항에 있어서, The method of claim 49, 상기 적어도 하나의 스페이서플레이트가 상기 결합 내의 공극들의 분포를 변경시키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 대규모 결합영역에 걸쳐 제1구성요소 본체를 적어도 하나의 부가의 구성요소 본체에 결합시키는 방법.And wherein said at least one spacer plate is selected to alter the distribution of voids in said bond. 1. A method of coupling a first component body to at least one additional component body over a large bonding area.
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